RU2740316C1 - Method to activate lettuce crops seed sprouting - Google Patents

Method to activate lettuce crops seed sprouting Download PDF

Info

Publication number
RU2740316C1
RU2740316C1 RU2020132112A RU2020132112A RU2740316C1 RU 2740316 C1 RU2740316 C1 RU 2740316C1 RU 2020132112 A RU2020132112 A RU 2020132112A RU 2020132112 A RU2020132112 A RU 2020132112A RU 2740316 C1 RU2740316 C1 RU 2740316C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seeds
germination
blue
lettuce
illumination
Prior art date
Application number
RU2020132112A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Николаевич Зеленков
Вячеслав Васильевич Латушкин
Али Джамиль Осман
Людмила Геннадьевна Елисеева
Петр Аркадьевич Верник
Original Assignee
Автономная некоммерческая организация «Институт социально-экономических стратегий и технологий развития»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая организация «Институт социально-экономических стратегий и технологий развития» filed Critical Автономная некоммерческая организация «Институт социально-экономических стратегий и технологий развития»
Priority to RU2020132112A priority Critical patent/RU2740316C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2740316C1 publication Critical patent/RU2740316C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to agriculture, in particular to plant growing. Method involves using illumination in the field of blue and red light. Seeds is preliminarily treated with aqueous sol of 0.005 % of hydrothermal nanosilica for 120 minutes followed by sowing and sprouting under standard conditions at room temperature and moistening seeds for 6 days, and constant monochromatic illumination with light-emitting diodes of blue, or green, or red light with wavelength of 440 nm, 525 nm and 660 nm and low intensity of the photon beam of 6.52 mcmol/m2⋅s, 1.44 mcmol/m2⋅s and 2.36 mcmol/m2⋅s, respectively, at the level of the substrate with seeds.
EFFECT: method widens the possibility of using LED lighting in combination with treatment before germination of seeds with silica nanoparticles of hydrothermal origin to improve the lettuce seeds germination capacity, sprouts productivity in 6-day sprouting phase and to improve their quality.
1 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, к растениеводству, может найти применение для повышения всхожести семян, в селекции с использованием агробиотехносистем с искусственным освещением и расширении области применения гидротермального нанокремнезема в технологиях получения пророщенных семян салатных культур повышенной биологической ценности для здорового питания.The invention relates to the field of agriculture, in particular to plant growing, can be used to increase seed germination, in breeding using agrobiotechnological systems with artificial lighting and expanding the field of application of hydrothermal nanosilica in technologies for obtaining germinated seeds of salad crops of increased biological value for healthy nutrition.

В последние 20 лет в практику сельскохозяйственной науки и биотехнологии активно входят агробиотехносистемы различных конструкций и модификаций, предназначенные для исследования процессов выращивания растений в контролируемых условиях. В России эти технические системы наиболее известны под термином фитотроны. Последние годы появились и модификации фитотронов для решения вопросов выращивания растений и космического питания и медицины (Коновалова И.О., Беркович Ю.А., Ерохин А.Н., Смолянина С.О., Яковлева О.С., Знаменский А.И., Тараканов И.Г., Радченко С.Г., Лапач С.Н.. Обоснование оптимальных режимов освещения растений для космической оранжереи «Витацикл-Т» // Авиакосм. и экол. мед. - 2016. - Т. 50, № 4. - С. 28-36) а также класс фитотронов - синерготроны с программно-управляемыми параметрами, включая и режимы освещения светодиодными источниками света (Жизненный цикл и экология растений: регуляция и управление средой обитания в агробиотехносистемах. Сборник научных трудов. Выпуск 1 / Под редакцией проф. В.Н. Зеленкова - М.: Техносфера, 2018. - 208с. ISBN 978-5-94836-543-5).In the last 20 years, agrobiotechnological systems of various designs and modifications, designed to study the processes of growing plants under controlled conditions, have been actively involved in the practice of agricultural science and biotechnology. In Russia, these technical systems are best known under the term phytotrons. In recent years, modifications of phytotrons have also appeared to address the issues of plant cultivation and space nutrition and medicine (Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., Yakovleva O.S., Znamensky A. I., Tarakanov I.G., Radchenko S.G., Lapach S.N .. Substantiation of optimal modes of plant illumination for the space greenhouse "Vitacycle-T" // Aviacosm. And Ecological Med. - 2016. - V. 50 , № 4. - P. 28-36) as well as the class of phytotrons - synergotrons with program-controlled parameters, including illumination modes with LED light sources (Life cycle and plant ecology: regulation and management of habitat in agrobiotechnological systems. Collection of scientific papers. Issue 1 / Edited by Prof. V.N. Zelenkov - M .: Technosphere, 2018 .-- 208p. ISBN 978-5-94836-543-5).

Аналогом предлагаемого решения является работа по изучению досвечивания горчицы салатной в фазе технической зрелости растений светодиодными светильниками с красным, и синим полидисперсным спектром (Зеленков В.Н., Кособрюхов А.А., Лапин А.А., Латушкин В.В. Продуктивность и антиоксидантная активность горчицы салатной при облучении красным и синим светом в замкнутой системе фитотрона класса синерготрон ИСР-1.1 / Жизненный цикл и экология растений: регуляция и управление средой обитания в агробиотехносистемах. Сборник научных трудов. Вып. 1/ Под редакцией проф. В.Н. Зеленкова - М.: Техносфера, 2018 - С. 144-154. ISBN 978-5-94836-543-5, DOI: 10.22184/978-5-94836-543-5-142-152.An analogue of the proposed solution is the study of supplementary lighting of salad mustard in the phase of technical maturity of plants with LED lamps with red and blue polydisperse spectrum (Zelenkov V.N., Kosobryukhov A.A., Lapin A.A., Latushkin V.V. antioxidant activity of lettuce mustard under irradiation with red and blue light in a closed system of a phytotron of the synergotron ISR-1.1 class / Life cycle and plant ecology: regulation and management of the habitat in agrobiotechnological systems. Collection of scientific papers. Issue 1 / Edited by prof. V.N. Zelenkova - M .: Technosphere, 2018 - S. 144-154. ISBN 978-5-94836-543-5, DOI: 10.22184 / 978-5-94836-543-5-142-152.

Однако, данный аналог рассматривает источник света в красной области излучения светодиодного светильника как полидисперсный фотонный источник широкой области красного излучения регулируемого светильника синерготрона модели 1.01 (разработка АНО Институт стратегий развития, г. Москва) и дает техническое решение вопросов интенсификации роста растений салатной культуры только в фазе технической зрелости.However, this analogue considers the light source in the red region of the LED lamp radiation as a polydisperse photon source of a wide red region of the controlled lamp of the synergotron model 1.01 (developed by the ANO Institute of Development Strategies, Moscow) and provides a technical solution to the issues of intensifying the growth of lettuce crops only in technical maturity.

Известно, что влияние света на этапе прорастания семян мало связано с интенсивностью фотосинтеза, так как фотосинтетический аппарат - листья растений, еще не сформированы.It is known that the effect of light at the stage of seed germination has little to do with the intensity of photosynthesis, since the photosynthetic apparatus, plant leaves, has not yet been formed.

Наиболее близким к предлагаемому решению является исследование в ВНИИ лекарственных и ароматических растений при рассмотрении фактора освещения при проращивании семян лекарственных растений с длительным периодом покоя, что снижает эффективность их применения в лекарственном растениеводстве из-за низкой всхожести, как лабораторной, так и полевой. Авторы работы - прототипа, используют полные спектры излучателей красного и синего света при проращивании семян паслена и белладонны (Н.Ю. Свистунова, П.С. Савин. Влияние различных условий на всхожесть семян некоторых лекарственных растений после длительного хранения / Идеи Н. И. Вавилова в современном мире: тезисы докладов в IV Вавиловской международной конференции. -Санкт-Петербург, 20-24 ноября 2017 г. СПб.: ВИР, 2017, с.149).The closest to the proposed solution is a study at the All-Russian Research Institute of medicinal and aromatic plants when considering the light factor when germinating seeds of medicinal plants with a long dormant period, which reduces the effectiveness of their use in medicinal plant growing due to low germination, both laboratory and field. The authors of the work - the prototype, use the full spectra of emitters of red and blue light when germinating seeds of nightshade and belladonna (N. Yu. Svistunova, PS Savin. Influence of various conditions on the germination of seeds of some medicinal plants after long-term storage / Ideas of N. I. Vavilov in the modern world: abstracts of reports at the IV Vavilov international conference. -Saint Petersburg, November 20-24, 2017, St. Petersburg: VIR, 2017, p. 149).

В известном способе-прототипе авторы применяют спектры синего и красного освещения широкого диапазона и высокой энергетической составляющей генерируемых пучков фотонов. Наиболее эффективным для реализации проращивания семян лекарственных растений белладонны и паслена оказался вариант с красным освещением семян при проращивании. Однако авторы не указывают интенсивности освещения и точных длин волн красного и синего света, что является существенным для практической реализации способа в технологиях проращивания для других сельскохозяйственных культур. Это не позволяет применить приведенные данные авторов, например для салатных культур.In the known prototype method, the authors use the spectra of blue and red illumination of a wide range and a high energy component of the generated photon beams. The option with red illumination of seeds during germination turned out to be the most effective for the implementation of germination of seeds of medicinal plants belladonna and nightshade. However, the authors do not indicate the intensity of illumination and the exact wavelengths of red and blue light, which is essential for the practical implementation of the method in germination technologies for other crops. This does not allow the authors' data to be applied, for example, for salad crops.

Технический результат - расширение возможностей использования светодиодного освещения в варианте монохроматических спектров синего, зеленого и красного света, в комбинации с обработкой перед проращиванием семян наночастицами кремнезема гидротермального происхождения для повышения всхожести семян салата, продуктивности его ростков в фазе 6-ти суточного проращивания, и повышения их качества по содержанию биологически активных веществ - фотосинтетических пигментов для здорового питания.The technical result is to expand the possibilities of using LED lighting in the variant of monochromatic spectra of blue, green and red light, in combination with treatment before germination of seeds with nanoparticles of silica of hydrothermal origin to increase the germination of lettuce seeds, the productivity of its sprouts in the phase of 6-day germination, and to increase them quality in terms of the content of biologically active substances - photosynthetic pigments for a healthy diet.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от прототипа, проводят предпосевную обработку семян салатной культуры в приготовленном перед обработкой рабочем растворе водного золя гидротермального нанокремнезема, с концентрацией наночастиц 0,005 % в течение 120 минут с последующим посевом, и проращиванием в стандартных условиях при комнатной температуре и увлажнении семян с применением в качестве источников света монохроматического непрерывного освещения светодиодами синего света с длиной волны 440 нм (СД СС) или светодиодами зеленого света с длиной волны 525 нм (СД ЗС), или светодиодами красного света с длиной волны 660 нм (СД КС), при генерации фотонов низкой интенсивности в диапазоне 1,44 мкМоль / м2 с, 1,44 мкМоль / м2 с и 6,53 мкМоль / м2 с , соотв5етственно, на уровне подложки с семенами.The technical solution of the claimed object is that, in contrast to the prototype, pre-sowing treatment of salad seeds is carried out in a working solution of an aqueous sol of hydrothermal nanosilica prepared before processing, with a nanoparticle concentration of 0.005% for 120 minutes, followed by sowing and germination under standard conditions at room temperature and moistening the seeds using monochromatic continuous illumination as light sources with blue light LEDs with a wavelength of 440 nm (LED SS) or green light LEDs with a wavelength of 525 nm (LED ZS), or red light LEDs with a wavelength of 660 nm ( DM CS) for generating a low intensity of photons in the range of 1.44 mol / m 2 to 1.44 mmol / m 2 and 6.53 micromol / m 2 s, sootv5etstvenno, at the wafer level with the seed.

Способ осуществляют следующим образом:The method is carried out as follows:

Для экспериментальной проверки способа в качестве сельскохозяйственной культуры использовали широко применяемая в России с 1996 г салат Дубачек МС сорт селекции чешской компании Agrofirma Moravoseed.For the experimental verification of the method, a variety of the selection of the Czech company Agrofirma Moravoseed, widely used in Russia since 1996, was used as an agricultural crop.

Испытания проводили с использованием экспериментального образца агробиотехносистемы - синерготрона с цифровым программным управлением основными параметрами (температура, влажность, освещение) среды проращивания (модель 1.01. конструкции АНО «Институт стратегий развития», г.Москва).The tests were carried out using an experimental sample of an agrobiotechnological system - a synergotron with digital programmed control of the main parameters (temperature, humidity, lighting) of the germination environment (model 1.01, designed by ANO Institute for Development Strategies, Moscow).

Для обработки семян салата использовали гидротермальный нанокремнезем (ГНК), полученный из термальной природной воды Мутновского месторождения в ООО НПФ «Наносилика» (г. Петропавловск-Камчатский) концентрированием наночастиц кремнезема ультрафильтрацией. Используемый в испытаниях исходный золь нанокремнезема характеризовался исходной концентрацией по кремнезему 2,5 %, полидисперсностью составляющих его наночастиц с преобладанием размеров 10-20 нм. Исходный золь 2,5 % ГНК разводили дистиллированной водой (из расчета 1 мл исходного золя на 500 мл воды) для приготовления 0,005%-ной концентрации рабочего раствора гидротермального нанокремнезема для обработки семян. Обработку семян проводили, замачивая их в рабочем растворе в течение 120 минут.For the treatment of lettuce seeds, hydrothermal nanosilica (HNK) was used, obtained from the natural thermal water of the Mutnovskoye field at OOO NPF Nanosilika (Petropavlovsk-Kamchatsky) by concentrating silica nanoparticles by ultrafiltration. The initial nanosilica sol used in the tests was characterized by an initial silica concentration of 2.5%, a polydispersity of its constituent nanoparticles with a predominance of 10-20 nm in size. The initial sol of 2.5% HOC was diluted with distilled water (at the rate of 1 ml of the initial sol per 500 ml of water) to prepare a 0.005% concentration of the working solution of hydrothermal nanosilica for seed treatment. The seeds were treated by soaking them in the working solution for 120 minutes.

Проращивание семян проводили согласно ГОСТ 12038-84 с изменениями, а именно: вместо фильтровальной бумаги использовали подложку из минеральной ваты в виде пластин 10*20 см (200 см2). Количество семян на вариант 0,2 г, повторность трехкратная. Полив проводили дистиллированной водой по мере подсыхания подложки. В качестве контроля использовали проращивание семян салата в темноте, которые перед посевом предварительно выдерживали в дистиллированной воде в течение 120 минут. Далее проводили для контрольного и опытных вариантов проращивание с использованием монохроматического освещения с низкой интенсивностью фотонов, генерируемых светодиодными источниками синего (СД СС), зеленого (СД ЗС) и красного (СД КС) света с длинами волн 440 нм, 525 нм и 660 нм, с интенсивностью 6,52 мкМоль / м2 с, 1,44 мкМоль / м2 с и 2,36 мкМоль / м2 с, соответственно, на уровне подложки с семенами..Seed germination was carried out according to GOST 12038-84 with changes, namely: instead of filter paper, a mineral wool substrate in the form of 10 * 20 cm plates (200 cm 2 ) was used. The number of seeds per variant is 0.2 g, threefold repetition. Watering was carried out with distilled water as the substrate dries up. As a control, lettuce seeds germinated in the dark, which were previously kept in distilled water for 120 minutes before sowing. Further, for the control and experimental variants, germination was carried out using monochromatic illumination with low photon intensity generated by LED sources of blue (SD SS), green (SD ZS) and red (SD KS) light with wavelengths of 440 nm, 525 nm and 660 nm, with intensities of 6.52 μM / m 2 s, 1.44 μM / m 2 s, and 2.36 μM / m 2 s, respectively, at the level of the substrate with seeds.

На 3-й день определяли энергию прорастания, а на 6-й день определяли всхожесть семян в опытных и контрольном, вариантах и измеряли высоту ростков, их продуктивность (массу 100 проростков) в 3-х повторностях. Определяли среднее арифметическое по энергии проращивания, всхожести, высоты и продуктивности ростков нуга.On the 3rd day, the germination energy was determined, and on the 6th day, the germination of seeds was determined in the experimental and control variants and the height of the shoots, their productivity (weight of 100 seedlings) was measured in 3 replicates. The arithmetic mean of the germination energy, germination rate, height and productivity of nougat sprouts was determined.

Для оценки запуска в предлагаемом способе первичного фотосинтеза (автотрофного питания) определяли спектрофотометрически фотосинтетические пигменты в ростках. Для этого проводили экстракцию пигментов этанолом из образцов сырых ростков на 6-е сутки проращивания.To evaluate the launch in the proposed method of primary photosynthesis (autotrophic nutrition) was determined spectrophotometrically photosynthetic pigments in sprouts. For this, the pigments were extracted with ethanol from samples of raw sprouts on the 6th day of germination.

Результаты испытаний реализации способа приведены в таблицах 1 - 4.The test results of the implementation of the method are shown in tables 1 - 4.

Применение предложенного способа с предварительной предпосевной обработкой семян салата Дубачек МС 0,005 % водным золем гидротермального нанокремнезема в течении 120 минут и использованием светодиодных источников синего (СД СС), зеленого (СД ЗС) и красного (СД КС) света с длинами волн 440 нм, 525 нм и 660 нм, соответственно и с низкой интенсивностью при проращивании семян 6 суток при непрерывном освещении позволяет повысить всхожесть во всех вариантах опытов на 2,5 %, 8,3 % и 9,6 %, соответственно (табл.1). Application of the proposed method with preliminary pre-sowing treatment of Dubachek MC lettuce seeds with 0.005% aqueous sol of hydrothermal nanosilica for 120 minutes and using LED sources of blue (SD SS), green (SD ZS) and red (SD KS) light with wavelengths of 440 nm, 525 nm and 660 nm, respectively, and with a low intensity when germinating seeds for 6 days under continuous illumination, it is possible to increase germination in all variants of experiments by 2.5%, 8.3% and 9.6%, respectively (Table 1).

Таблица 1. Всхожесть (6-е сутки) семян салата Дубачек в опытах и контролеTable 1. Germination (6th day) of Dubachek lettuce seeds in experiments and control

Вариант опытаExperience Option Всхожесть, %Germination,% Изменение всхожести относительно контроля, %Change in germination relative to control,% Проращивание семян в темноте – контрольGerminating seeds in the dark - control 77,277.2 -- Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм,
6,52 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of SD SS 440 nm,
6.52 mol / m 2 s
79,179.1 + 2,5+ 2.5
Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм,
1,44 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of SD ЗС 525 nm,
1.44 mol / m 2 s
83,683.6 + 8,3+ 8.3
Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм,
2,36 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of CD KS 660 nm,
2.36 mol / m 2 s
84,684.6 + 9,6+ 9.6

Только в одном варианте применения способа СД СС освещения наблюдается снижение высоты ростков салата на 43,8 % на 3-и сутки и на 26,9 % на 6-е сутки проращивания (табл.2). Причем, продуктивность ростков салата на 6-е сутки в этом варианте повысилась на 13,9 % (табл.3). Снижение высоты ростков говорит о формировании низкорослых биотипов при реализации способа в варианте СД СС. Only in one embodiment of the application of the method of SD SS lighting, there is a decrease in the height of lettuce sprouts by 43.8% on the 3rd day and by 26.9% on the 6th day of germination (Table 2). Moreover, the productivity of lettuce sprouts on the 6th day in this variant increased by 13.9% (Table 3). A decrease in the height of sprouts indicates the formation of low-growing biotypes when the method is implemented in the SD SS version.

Для вариантов СД ЗС и СД КС реализация способа ведет, соответственно:For variants of SD ZS and SD KS, the implementation of the method leads, respectively:

- к увеличению всхожести семян на 6-е сутки на 8,3 % и 9,6 % (табл.1),- an increase in seed germination on the 6th day by 8.3% and 9.6% (Table 1),

- к увеличению высоты ростков на 68,8 % и 1,3 % в первые, 3-е суток проращивания (табл.2),- to an increase in the height of the sprouts by 68.8% and 1.3% in the first, third days of germination (Table 2),

- к увеличению высоты ростков на 26,9 % и 17,3 % на 6-е сутки проращивания (табл.2), - an increase in sprout height by 26.9% and 17.3% on the 6th day of germination (Table 2),

- к увеличению на 19,6 % и сохранению продуктивности салата на 6-е сутки проращивания (табл.3),- to an increase of 19.6% and the preservation of the productivity of lettuce on the 6th day of germination (table 3),

Эти данные позволяют утверждать о возможности управления получением различных биотипов культуры салата для селекционного получения низкорослых и высокорослых сортов. These data allow us to assert the possibility of managing the production of various biotypes of the lettuce culture for selective production of low-growing and tall varieties.

Таблица 2. Высота (см) ростков на 3 и 6-е сутки проращивания семян салата сорта Дубачек в опытах и контролеTable 2. Height (cm) of sprouts on the 3rd and 6th days of germination of seeds of lettuce variety Dubachek in experiments and control

Вариант опытаExperience Option Высота ростков, мм, 3 суткиSprout height, mm, 3 days Изменение высоты относительно контроля, %Height change relative to control,% Высота ростков, мм, 6 суткиSprout height, mm, 6 days Изменение высоты относительно контроля, %Height change relative to control,% Проращивание семян в темноте – контрольGerminating seeds in the dark - control 3232 -- 5252 -- Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм ,
6,52 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of SD SS 440 nm,
6.52 mol / m 2 s
18eighteen - 43,8- 43.8 3838 - 26,9- 26.9
Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм,
1,44 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of SD ЗС 525 nm,
1.44 mol / m 2 s
5454 + 68,8+ 68.8 6666 + 26,9+ 26.9
Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм,
2,36 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of CD KS 660 nm,
2.36 mol / m 2 s
3636 + 1,3+ 1.3 6161 + 17,3+ 17.3

Таблица 3. Продуктивность ростков (масса 100 ростков, г) на 6-е сутки проращивания семян салата Дубачек в опытах и контролеTable 3. Productivity of sprouts (weight of 100 sprouts, g) on the 6th day of germination of seeds of Dubachek lettuce in experiments and control

Вариант опытаExperience Option Продуктивность – масса 100 ростков, г Productivity - weight of 100 sprouts, g Изменение продуктивности относительно контроля, %Change in productivity relative to control,% Проращивание семян в темноте – контрольGerminating seeds in the dark - control 5,405.40 -- Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм ,
6,52 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of SD SS 440 nm,
6.52 mol / m 2 s
6,156.15 + 13,9+ 13.9
Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм,
1,44 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of SD ЗС 525 nm,
1.44 mol / m 2 s
6,466.46 +19,6+19.6
Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм,
2,36 мкМоль / м2 с
Germination of seeds under constant illumination of CD KS 660 nm,
2.36 mol / m 2 s
5,405.40 00

Принципиальным моментом для оценки предлагаемого способа служат также и дополнительный критерий - появление в химическом составе проростков фотосинтетических пигментов на 6-е сутки проращивания в отличие от контроля при проращивании в темноте.An additional criterion is also a fundamental point for evaluating the proposed method - the appearance of photosynthetic pigments in the chemical composition of seedlings on the 6th day of germination, in contrast to the control when germinating in the dark.

По этому критерию для всех испытанных вариантов способа у ростков салата выявлены фотосинтетические пигменты, что позволяет говорить о возможности реализации технологий с использованием способа для получения микрозелени для здорового питания (табл.4).According to this criterion, for all tested variants of the method, photosynthetic pigments were revealed in lettuce sprouts, which suggests the possibility of implementing technologies using the method to obtain microgreens for healthy nutrition (Table 4).

Запуск первичного фотосинтеза при низкоэнергетическом монохроматическом светодиодном освещении СД СС, СД ЗС и СД КС дает возможность реализации дополнительного пути синтеза биомассы ростков за счет автотрофного питания при истощении потенциала внутренних резервов питательных веществ семян к завершению их проращивания к 6-м суткам и перспективы реализации ускоренного получения микрозелени на 6-е сутки проращивания семян салатных культур, предварительно обработанных 0,005 %-ным водным золем ГНК. The launch of primary photosynthesis under low-energy monochromatic LED illumination of SD SS, SD ZS and SD KS makes it possible to implement an additional pathway for the synthesis of sprout biomass due to autotrophic nutrition when the potential of internal reserves of seed nutrients is depleted by the end of their germination by the 6th day and the prospects for accelerated production microgreening on the 6th day of germination of seeds of lettuce crops pretreated with 0.005% aqueous HOC sol.

Таблица 4. Содержание хлорофиллов а и b и каратиноидов в ростках на 6-е сутки проращивания семян салата сорта Дубачек в опытах и контролеTable 4. Chlorophyll contenta andband carotenoids in sprouts on the 6th day of germination of seeds of lettuce variety Dubachek in experiments and control

Вариант опытаExperience Option Хлорофилл а, мкг/млChlorophyll a, μg / ml Хлорофилл b, мкг/млChlorophyll b, μg / ml Сумма хлорофиллов а+b мкг/млThe sum of chlorophylls a + b μg / ml Каратиноиды мкг/млCarotenoids μg / ml Проращивание семян в темноте – контрольGerminating seeds in the dark - control -- -- -- -- Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм, 6,52 мкМоль / м2 с Sprouting seeds under constant illumination of 440 nm LED MOP, 6.52 mol / m 2 s 3,003.00 3,033.03 6.036.03 1,321.32 Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм, 1,44 мкМоль / м2 с Sprouting seeds under constant illumination of 525 nm LED of AP, 1.44 mmol / m 2 1,841.84 2,462.46 4.304.30 0,850.85 Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм, 2,36 мкМоль / м2 с Sprouting seeds under constant illumination of 660 nm LED COP, 2.36 mol / m 2 s 2,072.07 2,482.48 4.554.55 0,920.92

Таким образом, использование предложенного способа с применением низкоэнергетического излучения светодиодных светильников СД СС, СД ЗС и СД КС (интенсивности излучения 6,23 мкМоль / м2 с , 1,44 мкМоль / м2 с , 2,36 мкМоль / м2 с, соответственно) при проращивании семян салатных культур позволяет получать пророщенные семена с содержанием биологически активных компонентов - продуктов первичного фотосинтеза: хлорофиллы а и b, каратиноиды при сохранении всхожести семян и получать разные по высоте биотипы ростков салатной культуры для селекции. Thus, the use of the proposed method using low-energy radiation of LED lamps SD SS, SD ZS and SD KS (radiation intensity 6.23 μM / m 2 s, 1.44 μM / m 2 s, 2.36 μM / m 2 s, accordingly) when germinating seeds of salad crops, it allows to obtain germinated seeds containing biologically active components - products of primary photosynthesis: chlorophylls a and b, carotenoids while maintaining seed germination and to obtain biotypes of salad culture sprouts of different heights for breeding.

Это позволяет получать новый тип пророщенных семян на 6 сутки как микрозелень для здорового питания.This allows you to get a new type of germinated seeds on the 6th day as a microgreen for a healthy diet.

Claims (1)

Способ активации проращивания семян салатных культур, включающий использование освещения в области синего и красного света, отличающийся тем, что семена предварительно обрабатывают водным золем 0,005% гидротермального нанокремнезема в течение 120 минут с последующим посевом и проращиванием в стандартных условиях при комнатной температуре, и увлажнении семян в течение 6 суток, и постоянном монохроматическом освещении светодиодами синего, или зеленого, или красного света с длиной волны 440 нм, 525 нм и 660 нм, и низкой интенсивности пучка фотонов в 6,52 мкмоль/м2⋅с, 1,44 мкмоль/м2⋅с и 2,36 мкмоль/м2⋅с соответственно на уровне подложки с семенами.A method for activating germination of seeds of salad crops, including the use of lighting in the area of blue and red light, characterized in that the seeds are pretreated with an aqueous sol of 0.005% hydrothermal nanosilica for 120 minutes, followed by sowing and germination under standard conditions at room temperature, and moistening the seeds in for 6 days, and constant monochromatic illumination by LEDs of blue, or green, or red light with a wavelength of 440 nm, 525 nm and 660 nm, and a low photon beam intensity of 6.52 μmol / m 2 ⋅s, 1.44 μmol / m 2 ⋅s and 2.36 μmol / m 2 ⋅s, respectively, at the level of the substrate with seeds.
RU2020132112A 2020-09-29 2020-09-29 Method to activate lettuce crops seed sprouting RU2740316C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132112A RU2740316C1 (en) 2020-09-29 2020-09-29 Method to activate lettuce crops seed sprouting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132112A RU2740316C1 (en) 2020-09-29 2020-09-29 Method to activate lettuce crops seed sprouting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2740316C1 true RU2740316C1 (en) 2021-01-13

Family

ID=74183835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132112A RU2740316C1 (en) 2020-09-29 2020-09-29 Method to activate lettuce crops seed sprouting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2740316C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767622C1 (en) * 2021-08-10 2022-03-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" Method for activation of tomato seeds germination with hydrothermal nanosilica
RU2771962C1 (en) * 2021-08-10 2022-05-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" Method for activating the germination of radish seeds with hydrothermal nanosilicon under led lighting

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017012644A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-26 Urban Crops Industrial plant growing facility and methods of use
RU183572U1 (en) * 2018-05-21 2018-09-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Device for photobiological photostimulation of seeds of fruit, vegetable and green crops
RU2701495C1 (en) * 2018-12-11 2019-09-26 Автономная некоммерческая организация "Институт социально-экономических стратегий и технологий развития" Method of using hydrothermal nanosilica for production of ecologically clean salad product in closed agrobiotechnological systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017012644A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-26 Urban Crops Industrial plant growing facility and methods of use
RU183572U1 (en) * 2018-05-21 2018-09-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Device for photobiological photostimulation of seeds of fruit, vegetable and green crops
RU2701495C1 (en) * 2018-12-11 2019-09-26 Автономная некоммерческая организация "Институт социально-экономических стратегий и технологий развития" Method of using hydrothermal nanosilica for production of ecologically clean salad product in closed agrobiotechnological systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕФРЕМОВ Н.С. Оценка интенсивности искусственного освещения светодиодного облучателя на листовой салат в защищенном грунте // Научный журнал КубГАУ, N102 (08), 2014, с.1-10. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767622C1 (en) * 2021-08-10 2022-03-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" Method for activation of tomato seeds germination with hydrothermal nanosilica
RU2771962C1 (en) * 2021-08-10 2022-05-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" Method for activating the germination of radish seeds with hydrothermal nanosilicon under led lighting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pawłowska et al. Impact of LED light sources on morphogenesis and levels of photosynthetic pigments in Gerbera jamesonii grown in vitro
KR102621190B1 (en) Light irradiation method to promote plant growth
CN109673516B (en) Light environment method for full-artificial light planting of bletilla striata
WO2021057170A1 (en) Illumination method for regulating reproductive development of plant
Kulchin et al. Plant morphogenesis under different light intensity
RU2734081C1 (en) Method for activation of germinating wheat seeds
CN114521410B (en) Laser seedling raising method and rice cultivation method based on same
RU2737174C1 (en) Method for increasing of germinating ability of winter wheat seeds
RU2740316C1 (en) Method to activate lettuce crops seed sprouting
CN110915468A (en) Method for increasing glucosinolate content of broccoli sprouting vegetable
KR101386928B1 (en) Method for growing lettuce using artificial light source and CO₂in closed-type plant production system
CN114794113A (en) Use of 2-amino-3-phenylbutyric acid or derivatives thereof as plant growth regulators
RU2741085C1 (en) Method of activating rape seed germination
Zhang et al. Rice yield corresponding to the seedling growth under supplemental green light in mixed light-emitting diodes.
RU2746275C1 (en) Method for activating the germination of sugar beet seeds
RU2745449C1 (en) Method for activating germination of seeds of cereal meadow grass
RU2283561C1 (en) Method for treating of potato planting material
RU2742954C1 (en) Method for activating germination of abyssinian nougat seeds
Rakutko et al. Comparative evaluation of tomato transplant growth parameters under led, fluorescent and high-pressure sodium lamps
RU2741089C1 (en) Method of activating soybean sprouting
RU2742614C1 (en) Method for activating germination of seeds of abyssinian nougat with led monochromatic lighting
RU2742611C1 (en) Method for activating the germination of rapeseed seeds under monospectral illumination
RU2746277C1 (en) Method for activating germination of soybean seeds with led monochromatic lighting
RU2742535C1 (en) Method for activating the germination of sugar beet seeds under led monochromatic lighting
RU2750265C1 (en) Method for activating sprouting of lettuce culture seeds under monochrome led lighting