RU2773367C1 - Method for activating the germination of table beet seeds with hydrothermal nanosilica under led lighting - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of agriculture, in particular to crop production, and can be used in breeding in the selection of promising plant biotypes, as well as in technologies for obtaining germinated seeds and primary microgreens for a healthy diet. The method includes presowing seed treatment with hydrothermal nanosilica using LED monochromatic lighting after sowing. Before sowing, the seeds are pre-soaked for 120 minutes in an aqueous ash of hydrothermal nanosilica with a concentration of 0.05%, followed by sowing and 10-day germination under standard conditions at room temperature and moistening the seeds. The light sources used are monochromatic continuous LED illumination of UV light with a wavelength of 380 nm, or blue light with a wavelength of 440 nm, or green light with a wavelength of 525 nm, or red light with a wavelength of 660 nm when generating low-intensity photons of 0.44 mcmol/(m²⋅s), 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 to obtain primary microgreens.

EFFECT: method provides expanding the possibilities of using LED lighting from UV light to the red region with an increase in the germination energy and germination of table beet seeds, the productivity of its sprouts during 10-day germination, and the production of primary microgreens.

1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, может найти применение для повышения всхожести семян, в селекции с использованием искусственного освещения и расширении области применения гидротермального нанокремнезема в технологиях получения пророщенных семян свеклы столовой и получения ее микрозелени.The invention relates to the field of agriculture, in particular to crop production, can be used to increase the germination of seeds, in breeding using artificial lighting and expanding the scope of hydrothermal nanosilica in technologies for producing germinated seeds of table beet and obtaining its microgreens.

В России введен государственный стандарт определения всхожести семян сельскохозяйственных растений, где рассматриваются условия проращивания семян, как правило, в темноте с учетом факторов температуры и времени для оценки энергии прорастания и всхожести семян (ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М. Стандартинформ, 2011). Для семян, отзывчивых при проращивании на свету, рассматривается в стандарте только естественное освещение. В соответствии с указанным ГОСТ для семян свеклы столовой определение всхожести семян регламентировано на 10-е сутки при проращивании в темноте.In Russia, a state standard for determining the germination of seeds of agricultural plants has been introduced, which considers the conditions for germination of seeds, as a rule, in the dark, taking into account temperature and time factors to assess the germination energy and germination of seeds (GOST 12038-84. Seeds of agricultural crops. Methods for determining germination. - M. Standartinform, 2011). For seeds that are responsive to light germination, only natural light is considered in the standard. In accordance with the specified GOST for table beet seeds, the determination of seed germination is regulated on the 10th day when germinating in the dark.

Стандарты для проращивания семян при искусственном освещении на данный момент не существуют. Для каждого растения конкретно исследуются вопросы влияния искусственного освещения в различных его составляющих по спектрам электромагнитного излучения, интенсивности и времени воздействия на разных этапах вегетации и фотосинтеза при разработке элементов технологий для защищенного грунта.Standards for germinating seeds under artificial light do not currently exist. For each plant, the issues of the influence of artificial lighting in its various components on the spectra of electromagnetic radiation, intensity and time of exposure at different stages of vegetation and photosynthesis are specifically studied in the development of technology elements for protected ground.

Известен способ фотостимуляции растений в теплице путем облучения растений в ультрафиолетовом диапазоне УФ-В длин волн в течение всего времени вегетации и разовыми дозами облучения 3-25 Вт/м² в пределах 50-120 Дж/м² в течение 3-20 сек с периодичностью 1 раз в 1-4 суток. При этом авторы делают акцент на снижение числа микроорганизмов в теплице, и на поверхности растений, при таких режимах с минимальным негативным воздействием на инициирование окислительных процессов, сказывающихся на продуктивности растений (патент № 2674599, опубликован 11.12.2018 Бюл.№35. МПК А01G7/04, А01G9/20).A known method of photostimulation of plants in a greenhouse by irradiating plants in the ultraviolet range of UV-B wavelengths during the entire growing season and single doses of irradiation of 3-25 W/m ² within 50-120 J/m ² for 3-20 seconds at intervals 1 time in 1-4 days. At the same time, the authors focus on reducing the number of microorganisms in the greenhouse, and on the surface of plants, under such regimes with a minimal negative impact on the initiation of oxidative processes that affect plant productivity (patent No. 2674599, published on December 11, 2018 Bull. 04, A01G9/20).

Авторы не рассматривают вопросы первичного этапа проращивания семян растений, а предложенный диапазон жесткого УФ спектра, средние уровни интенсивности и временные диапазоны с кратностью запуска светового излучения рассматривают как воздействие на микрофлору растений для обеззараживания, что и является одним из факторов улучшения выращивания в теплице.The authors do not consider the issues of the primary stage of germination of plant seeds, and the proposed range of the hard UV spectrum, average intensity levels and time ranges with the frequency of launching light radiation are considered as an impact on the plant microflora for disinfection, which is one of the factors for improving cultivation in a greenhouse.

Также известна система искусственного фитоосвещения, которая позволяет использовать светодиодный светильник с реализацией его возможностей использования спектров излучения синего, красного, дальнего красного света в соотношении 1:3:1 (патент РФ № 2723725, опубликован 17.06.2020 Бюл.№17. МПК А01G9/20, A01G 7/04, F21S 2/00).A system of artificial phyto-lighting is also known, which allows the use of an LED lamp with the implementation of its capabilities for using the emission spectra of blue, red, far red light in a ratio of 1: 3: 1 (RF patent No. 2723725, published 06/17/2020 Bull. 20, A01G 7/04, F21S 2/00).

Авторы за счет набора светодиодов с реализацией максимальных интенсивностей и возможностей использования конкретного набора светодиодов широкого диапазона излучения предлагают унификацию своей системы освещения для широкого ряда растительных культур в теплицах. При этом, авторы не учитывают особенности специфичности первичного отклика генома разных растений на спектры освещения и интенсивности пучков фотонов первой стадии проращивания до начала истинного фотосинтеза после формирования истинных первых 4-х листьев растений. Число вариаций реализации таких систем освещения при определении оптимума для конкретного растения составляет огромное количество, и ориентация на спектры поглощения света для фотосинтеза может оказаться малоприемлемым на стадии проращивания и формирования первичных всходов в виде микрозелени.The authors, due to a set of LEDs with the implementation of maximum intensities and the possibility of using a specific set of LEDs with a wide range of radiation, offer the unification of their lighting system for a wide range of crops in greenhouses. At the same time, the authors do not take into account the peculiarities of the specificity of the primary response of the genome of different plants to the spectra of illumination and the intensity of photon beams of the first stage of germination before the start of true photosynthesis after the formation of the true first 4 leaves of plants. The number of variations in the implementation of such lighting systems when determining the optimum for a particular plant is huge, and the orientation to the light absorption spectra for photosynthesis may be unacceptable at the stage of germination and formation of primary seedlings in the form of microgreens.

Известно, что влияние света на этапе прорастания семян мало связано с интенсивностью фотосинтеза, т.к. фотосинтетический аппарат – листья растений, еще не сформированы. Вопрос об использовании вышеперечисленных подходов реализации искусственного освещения, например, для свеклы столовой остается открытым.It is known that the effect of light at the stage of seed germination has little to do with the intensity of photosynthesis, since photosynthetic apparatus - plant leaves, not yet formed. The question of using the above approaches to the implementation of artificial lighting, for example, for canteen beets, remains open.

В исследованиях многих авторов отмечается генетическая специфичность генома разных растений на спектры искусственного освещения и интенсивности пучков фотонов при фотосинтезе сформированного аппарата листьев растений, не говоря о первой стадии проращивания до начала истинного фотосинтеза, где воздействие активационного фактора наночастиц при одновременном воздействии фотонов разной интенсивности малоизучено.In the studies of many authors, the genetic specificity of the genome of different plants on the spectra of artificial illumination and the intensity of photon beams during photosynthesis of the formed apparatus of plant leaves is noted, not to mention the first stage of germination before the start of true photosynthesis, where the effect of the activation factor of nanoparticles with simultaneous exposure to photons of different intensities is poorly understood.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому объекту является способ активации проращивания семян применительно к сельскохозяйственной технической культуре сахарной свекле с использованием проращивания семян при комнатной температуре и увлажнении с получением первичной микрозелени и применением в качестве источника света монохроматического непрерывного освещения светодиодами синего света с длиной волны 440 нм или зеленого света длиной волны 525 нм при генерации фотонов низкой интенсивности в диапазоне 6,52 - 1,44 мкмоль/(м²⋅с) на уровне подложки с семенами (RU 2742535 C1, 08.02.2021).The closest technical solution to the proposed object is a method for activating seed germination in relation to the agricultural industrial crop sugar beet using seed germination at room temperature and moisture to obtain primary microgreens and using monochromatic continuous illumination with blue light LEDs with a wavelength of 440 nm or green light with a wavelength of 525 nm when generating low-intensity photons in the range of 6.52 - 1.44 μmol / (m ² s) at the level of the substrate with seeds (RU 2742535 C1, 08.02.2021).

Воздействие других концентраций ГНК на семена свеклы столовой при проращивании при низкоинтенсивном монохроматическом освещении светодиодными излучателями на практике не известно. The effect of other concentrations of HNA on table beet seeds during germination under low-intensity monochromatic illumination with LED emitters is not known in practice.

Технический результат – расширение возможностей использования светодиодного освещения от УФ- до красной области в вариантах монохроматического излучения низкой интенсивности в комбинации с предпосевной обработкой семян гидротермальным нанокремнеземом определенной концентрации для селекции новых биотипов растений, повышения энергии прорастания и всхожести семян свеклы столовой, продуктивности ее ростков при 10-суточном проращивании и получения первичной микрозелени. EFFECT : expanding the possibilities of using LED lighting from UV to red region in variants of low-intensity monochromatic radiation in combination with pre-sowing treatment of seeds with hydrothermal nanosilica of a certain concentration for breeding new plant biotypes, increasing the germination energy and germination of table beet seeds, the productivity of its sprouts at 10 - daily germination and obtaining primary microgreens.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что, в отличие от прототипа, семена свеклы столовой перед посевом предварительно замачивают 120 минут в водном золе гидротермального нанокремнезема с концентрацией 0,05% с последующим посевом и 10-суточным проращиванием в стандартных условиях при комнатной температуре и увлажнении семян с применением в качестве источников света монохроматического непрерывного освещения светодиодами УФ-света с длиной волны 380 нм, или синего света с длиной волны 440 нм, или зеленого света с длиной волны 525 нм, или красного света с длиной волны 660 нм при генерации фотонов низкой интенсивности 0,44 мкмоль/(м²⋅с), 6,52 мкмоль/(м²⋅с), 1,44 мкмоль/(м²⋅с) и 2,36 мкмоль/(м²⋅с), соответственно, на уровне подложки с семенами с получением первичной микрозелени. The technical solution of the claimed object lies in the fact that, unlike the prototype, table beet seeds before sowing are pre-soaked for 120 minutes in aqueous ash of hydrothermal nanosilica with a concentration of 0.05%, followed by sowing and 10-day germination under standard conditions at room temperature and moisturizing seeds using monochromatic continuous LED illumination of 380 nm UV light or 440 nm blue light or 525 nm green light or 660 nm red light as photon generation low intensity 0.44 µmol / (m ² ⋅s), 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 to obtain primary microgreens.

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

В способе используют водный золь гидротермального нанокремнезема (ГНК), который получают из природных гидротермальных растворов Мутновского месторождения Камчатки (производство ООО «Наносилика»). В испытаниях использовали исходный водный золь ГНК с концентрацией по кремнезему 2,5 %, Для обработки семян исходный золь ГНК разводили дистиллированной водой до рабочей концентрации 0,05% по кремнезему, в котором замачивали семена опытных вариантов. В приготовленном рабочем водном золе гидротермального нанокремнезема отсутствуют токсические вещества, что придает предлагаемому решению более высокую экологичность и биодоступность для семян, в частности, к эндосперму и позволяет интенсифицировать процесс проращивания семян не только в темноте для решения различных биотехнологических и селекционных задач. The method uses an aqueous sol of hydrothermal nanosilica (HNK), which is obtained from natural hydrothermal solutions of the Mutnovsky deposit of Kamchatka (manufactured by Nanosilika LLC). In the tests, the initial water GNK sol with a silica concentration of 2.5% was used. For seed treatment, the initial GNK sol was diluted with distilled water to a working concentration of 0.05% silica, in which the seeds of the experimental variants were soaked. There are no toxic substances in the prepared working aqueous ash of hydrothermal nanosilica, which gives the proposed solution a higher environmental friendliness and bioavailability for seeds, in particular, for endosperm and allows intensifying the process of seed germination not only in the dark to solve various biotechnological and breeding problems.

Параметры размеров наночастиц преимущественно диапазона 10-20 нм достигаются возможностями ультрафильтрационного оборудования и технологиями проведения поликонденсации ортокремневой кислоты гидротермальных растворов Мутновского месторождения. Это позволяет обеспечить качественную обработку семян растений.The size parameters of nanoparticles, predominantly in the range of 10-20 nm, are achieved by the capabilities of ultrafiltration equipment and technologies for the polycondensation of orthosilicic acid in hydrothermal solutions of the Mutnovsky deposit. This allows you to ensure high-quality processing of plant seeds.

В качестве объекта проверки использовали семена свеклы столовой сорт Жуковчанка селекции ВНИИО – филиала ФГБНУ ФНЦО. Проращивание семян свеклы столовой осуществляли в соответствии с ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М., Стандартинформ, 2011» с модификацией методики, а именно: вместо фильтровальной бумаги использовали подложку из минеральной ваты в виде пластин 10*20 см (200 см²). Количество семян 2,0 г, повторность трехкратная. Полив проводили дистиллированной водой по мере подсыхания подложки при температуре 22-23^°С. В качестве контроля использовали проращивание в темноте после обработки семян в течение 120 минут дистиллированной водой путем замачивания. Для 4-х опытных вариантов после замачивания семян в водных золях 0,05 % ГНК проводили посев семян на минеральные подложки и использовали для постоянного освещения в течение 10 суток для проращивания и получения микрозелени низкоэнергетические светодиодные точечные монохроматические источники ультрафиолетового (СД УФ), синего (СД СС), зеленого (СД ЗС) и красного (СД КС) света с длинами волн 380 нм, 440 нм, 525 нм и 660 нм с интенсивностью 0,44 мкМоль/м²·с, 6,52 мкМоль/м²·с, 1,44 мкМоль/м²·с и 2,36 мкМоль/м²·с, соответственно, на уровне подложки с семенами.As an object of testing, we used the seeds of table beet variety Zhukovchanka bred by VNIIO, a branch of the FGBNU FNTSO. Germination of beetroot seeds was carried out in accordance with GOST 12038-84 “Seeds of agricultural crops. Germination methods. - M., Standartinform, 2011 "with a modification of the methodology, namely: instead of filter paper, a mineral wool substrate in the form of plates of 10 * 20 cm (200 cm ² ) was used. The number of seeds is 2.0 g, repeated three times. Irrigation was carried out with distilled water as the substrate dried at a temperature of 22-23 ^° C. As a control, germination in the dark was used after seed treatment for 120 minutes with distilled water by soaking. For 4 experimental variants, after soaking the seeds in aqueous sols of 0.05% GNK, the seeds were sown on mineral substrates and used for constant illumination for 10 days for germination and obtaining microgreens low-energy LED point monochromatic sources of ultraviolet (SD UV), blue ( LED SS), green (SD 3S) and red (SD KS) light with wavelengths of 380 nm, 440 nm, 525 nm and 660 nm with an intensity of 0.44 μmol / m ² s, 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 seed substrate.

На 5-е сутки определяли энергию прорастания семян, на 10-е сутки определяли всхожесть семян в контрольных и опытных вариантах, определяли средние их значения по 3-м повторностям. Измеряли высоту, сырую биомассу 100 ростков в вариантах. Оценивали эффективность продуктивности роста растений свеклы столовой за 10 суток (эффективная продуктивность) как количественный показатель отношения значения средней биомассы по 100 проросткам микрозелени к значению средней высоты по 100 проросткам для каждого варианта (в г/см) а также в процентах по отношению к контрольному показателю проращивания в темноте.On the 5th day, the energy of seed germination was determined, on the 10th day, the germination of seeds in control and experimental variants was determined, and their average values were determined for 3 repetitions. We measured the height, wet biomass of 100 sprouts in variants. The effectiveness of the growth productivity of table beet plants for 10 days (effective productivity) was evaluated as a quantitative indicator of the ratio of the average biomass value for 100 seedlings of microgreens to the value of the average height for 100 seedlings for each variant (in g/cm) and also as a percentage relative to the control indicator germination in the dark.

Результаты испытаний вариантов реализации способа приведены в таблицах 1, 2 и 3.The results of testing options for implementing the method are shown in tables 1, 2 and 3.

Применение предложенного способа с использованием разных спектров светодиодных источников УФ (СД УФ), синего (СД СС), зеленого (СД ЗС) и красного (СД КС) света с длинами волн 380, 440 нм, 525 нм и 660 нм, соответственно, при проращивании семян при монохроматическом непрерывном освещении с предварительной обработкой семян гидротермальным нанокремнеземом ведет к повышению энергии прорастания и всхожести относительно контроля для всех вариантов монохроматического низкоэнергетического воздействия на семена свеклы столовой (таблица 1).Application of the proposed method using different spectra of UV (LED UV), blue (LED SS), green (LED GS) and red (LED KS) light sources with wavelengths of 380, 440 nm, 525 nm and 660 nm, respectively, at Germination of seeds under monochromatic continuous illumination with preliminary treatment of seeds with hydrothermal nanosilica leads to an increase in germination energy and germination relative to control for all variants of monochromatic low-energy exposure to table beet seeds (table 1).

Таблица 1. Энергия прорастания (5-е сутки) и всхожесть (10-е сутки) семян свеклы столовой сорта Жуковчанка после их обработки 0,05 %-ным водным золем ГНК при вариантах светодиодного монохроматического освещения низкой интенсивности получения микрозелениTable 1. Germination energy (day 5) and germination (day 10) of table beet seeds cv.

Вариант опытаExperience Variant Энергия, %Energy, % Изменение энергии относитительно контроля, %Energy change relative to control, % Всхожесть,%Germination,% Изменение всхожести относительно контроля, %Germination change relative to control, % Проращивание семян в темноте - контрольGermination of seeds in the dark - control 79,479.4 -- 97,297.2 -- Проращивание семян при постоянном освещении СД УФ 380 нм, 0,44 мкМоль/м²·сSeed germination under constant illumination LED UV 380 nm, 0.44 µmol/m ² s 81,581.5 +2,6+2.6 98,498.4 +1,2+1.2 Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм, 6,52 мкМоль/м²·сSeed germination under constant illumination with LED SS 440 nm, 6.52 µmol/m ² s 85,785.7 +7,9+7.9 98,998.9 +1,7+1.7 Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм, 1,44 мкМоль/м²·сSeed germination under constant illumination with LED 3S 525 nm, 1.44 µmol/m ² s 84,984.9 +6,9+6.9 98,898.8 +1,6+1.6 Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм, 2,36 мкМоль/м²·сSeed germination under constant illumination with SD KS 660 nm, 2.36 µmol/m ² s 83,883.8 +5,5+5.5 98,298.2 +1,0+1.0

Для всех вариантов освещения наблюдается снижение высоты ростков на 10-е сутки от 13,3 % (для СД ЗС) до 35,2 % (для СД КС) относительно контроля (табл. 2). Таким образом, высота ростков для всех испытанных вариантов низкоэнергетического монохроматического облучения семян дает эффект получения низкорослых ростков с зеленой окраской в отличие от контроля, отличающегося этиолированностью ростков и их вытянутостью. Эти данные говорят о возможности формирования низкорослых биотипов ростков и микрозелени свеклы столовой во всех вариантах освещения в комбинации с предпосевной обработкой водным золем 0,05 % ГНК. Для варианта СД УФ и СД СС наблюдается повышение продуктивности ростков свеклы столовой (массы ростков). Только для вариантов СД ЗС и СД КС наблюдается незначительное снижение усредненной массы одного ростка на 10-е сутки проращивания на 8,4 % и 6,5 %, соответственно, относительно контроля (табл. 2). For all lighting options, a decrease in the height of sprouts on the 10th day was observed from 13.3% (for SD GL) to 35.2% (for SD CL) relative to the control (Table 2). Thus, the height of sprouts for all tested variants of low-energy monochromatic irradiation of seeds gives the effect of obtaining stunted sprouts with a green color, in contrast to the control, which differs in the etiolation of sprouts and their elongation. These data indicate the possibility of forming low-growing biotypes of sprouts and microgreens of table beet in all lighting options in combination with pre-sowing treatment with an aqueous sol of 0.05% GNK. For the variant SD UV and SD SS, an increase in the productivity of table beet sprouts (sprout mass) is observed. Only for the variants SD GL and SD KS, there is a slight decrease in the average weight of one sprout on the 10th day of germination by 8.4% and 6.5%, respectively, relative to the control (Table 2).

Таблица 2. Высота (см) и продуктивность (масса 1 ростка, г) ростков за 10 суток проращивания семян свеклы столовой (сорт Жуковчанка) после их обработки 0,05 %-ным водным золем ГНК и в вариантах светодиодного монохроматического освещения низкой интенсивности..Table 2. Height (cm) and productivity (weight of 1 sprout, g) of sprouts for 10 days of germination of table beet seeds (Zhukovchanka variety) after their treatment with 0.05% HNK water sol and in variants of low-intensity LED monochromatic lighting.

Вариант опытаExperience Variant Высота ростков на
10-е сутки, см The height of the sprouts
10th day, cm Изменение высоты ростка к контролю, %Change in sprout height to control, % Усредненная масса ростка,
M *10 ^-2 гThe average mass of the sprout,
M *10 ^-2 g Изменение массы ростка относительно к контролю, %Change in sprout weight relative to control, % Проращивание семян в темноте - контрольGermination of seeds in the dark - control 10,510.5 -- 4,654.65 -- Проращивание семян при постоянном освещении СД УФ 380 нм, 0,44 мкМоль / м²·сSeed germination under constant illumination LED UV 380 nm, 0.44 µmol / m ² s 7,87.8 - 25,7- 25.7 4,954.95 +6,5+6.5 Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм, 6,52 мкМоль / м²·сGermination of seeds under constant illumination with LED SS 440 nm, 6.52 µmol / m ² s 7,97.9 -24,8-24.8 5,605.60 +20,4+20.4 Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм, 1,44 мкМоль / м²·сSeed germination under constant illumination with LED 3S 525 nm, 1.44 μmol / m ² s 9,19.1 -13,3-13.3 4,264.26 -8,4-8.4 Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм, 2,36 мкМоль / м²·сSeed germination under constant illumination with SD KS 660 nm, 2.36 µmol / m ² s 6,86.8 -35,2-35.2 4,354.35 - 6,5- 6.5

Однако, эффективность испытанных вариантов монохроматического непрерывного излучения низкой интенсивности можно сопоставить по количественному показателю эффективности продуктивности проростков семян свеклы столовой как отношение усредненной массы ростка к его длине, что характеризует прирост массы на 1 см роста растений за 10 суток для каждого варианта получения микрозелени. Контроль дает этиолированные бесцветные (безхлорофильные) ростки. Расчетные данные прироста массы ростков на каждый 1 см их роста за 10 дней приведены в таблице 3.However, the effectiveness of the tested variants of low-intensity monochromatic continuous radiation can be compared by the quantitative indicator of the efficiency of seedlings of beetroot seedlings as the ratio of the average sprout mass to its length, which characterizes the weight gain per 1 cm of plant growth in 10 days for each option for obtaining microgreens. The control gives etiolated colorless (chlorophyll-free) sprouts. The calculated data on the weight gain of sprouts for each 1 cm of their growth for 10 days are shown in Table 3.

Как видно из табл. 3 расчетный показатель эффективности продуктивности роста во всех вариантах реализации способа превосходит контроль как по абсолютному показателю массы прироста ростка на 1 см роста в течение 10 дней получения микрозелени, так и по относительному показателю в % от расчетных данных контроля получения проростков в темноте. Для вариантов СД УФ, СД СС, СД ЗС и СД КС относительные показатели эффективности вариантов способа превосходят контроль на 43,2 %, 61,4 %, 6,8 % и 45,5 %, соответственно, При этом зеленый цвет ростков испытанных вариантов способа подтверждает наличие хлорофилла в проростках и новое качество ростков по сравнению с бесцветными этиолированными проростками контроля (табл. 3). As can be seen from Table. 3, the calculated indicator of the effectiveness of growth productivity in all embodiments of the method exceeds the control both in terms of the absolute indicator of the weight of the growth of the sprout per 1 cm of growth within 10 days of obtaining microgreens, and in terms of the relative indicator in % of the calculated data of the control of obtaining seedlings in the dark. For the options SD UV, SD SS, SD 3S and SD KS, the relative performance indicators of the method variants exceed the control by 43.2%, 61.4%, 6.8% and 45.5%, respectively, while the green color of the sprouts of the tested variants The method confirms the presence of chlorophyll in seedlings and the new quality of seedlings in comparison with colorless etiolated control seedlings (Table 3).

Таблица 3. Эффективность прироста микрозелени относительно контроля (продуктивность / высота ростков, г/см) за 10 суток для свеклы столовой, сорт Жуковчанка после их обработки 0,05 %-ным водным золем ГНК и в вариантах светодиодного монохроматического освещения низкой интенсивности.Table 3. Efficiency of microgreen growth relative to the control (productivity / height of sprouts, g/cm) for 10 days for red beet, variety Zhukovchanka after their treatment with 0.05% HNK water sol and in low-intensity LED monochromatic lighting.

Вариант опытаExperience Variant Эффективность продуктивности роста =
масса ростка/ высота ростка,
N *10 ^-2 г/смGrowth Productivity Efficiency =
sprout weight / sprout height,
N *10 ^-2 g/cm Относительный показатель эффективности продуктивности,
(N/ N_{контроль} – 1) * 100, %Relative performance efficiency indicator,
(N/N_control – 1) * 100, % Проращивание семян в темноте - контрольGermination of seeds in the dark - control 0,440.44 -- Проращивание семян при постоянном освещении СД УФ 380 нм, 0,44 мкМоль / м²·сSeed germination under constant illumination LED UV 380 nm, 0.44 µmol / m ² s 0,630.63 +43,2+43.2 Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм, 6,52 мкМоль / м²·сGermination of seeds under constant illumination with LED SS 440 nm, 6.52 µmol / m ² s 0,710.71 +61,4+61.4 Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм, 1,44 мкМоль / м²·сSeed germination under constant illumination with LED 3S 525 nm, 1.44 μmol / m ² s 0,470.47 +6,8+6.8 Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм, 2,36 мкМоль / м²·сSeed germination under constant illumination with SD KS 660 nm, 2.36 µmol / m ² s 0,640.64 +45,5+45.5

Таким образом, реализация предлагаемого способа с применением предпосевной обработки семян свеклы столовой водным золем ГНК концентрации 0,05 % с последующим постоянным монохроматическим светодиодным освещением источником СД УФ 380 нм (интенсивность излучения 0,44 мкМоль/м²·с), СД СС 440 нм (интенсивность излучения 6,52 мкМоль/м²·с), или СД ЗС 525 нм (интенсивность излучения 1,44 мкМоль/м²·с), или СД КС 660 нм (интенсивность излучения 2,36 мкМоль/м²·с) позволяет повысить энергию прорастания и всхожесть семян свеклы столовой, а также получать за 10 суток первичную микрозелень для здорового питания и использовать этот подход в селекции свеклы столовой для получения новых биотипов растений. Thus, the implementation of the proposed method using pre-sowing treatment of seeds of table beet with an aqueous sol of GNK with a concentration of 0.05%, followed by constant monochromatic LED illumination with a source of LED UV 380 nm (radiation intensity 0.44 μmol/m ² s), LED SS 440 nm (radiation intensity 6.52 μmol / m ² s), or SD 3S 525 nm (radiation intensity 1.44 μmol / m ² s), or SD KS 660 nm (radiation intensity 2.36 μmol / m ² s ) allows you to increase the germination energy and germination of red beet seeds, as well as to obtain primary microgreens for a healthy diet in 10 days and use this approach in breeding red beet to obtain new plant biotypes.

Claims (1)

Способ активации проращивания семян свеклы столовой, включающий предпосевную обработку семян гидротермальным нанокремнеземом с использованием после посева светодиодного монохроматического освещения, отличающийся тем, что перед посевом семена предварительно замачивают 120 минут в водном золе гидротермального нанокремнезема c концентрацией 0,05% с последующим посевом и 10-суточным проращиванием в стандартных условиях при комнатной температуре и увлажнении семян с применением в качестве источников света монохроматического непрерывного освещения светодиодами УФ-света с длиной волны 380 нм, или синего света с длиной волны 440 нм, или зеленого света с длиной волны 525 нм, или красного света с длиной волны 660 нм при генерации фотонов низкой интенсивности 0,44 мкмоль/(м²⋅с), 6,52 мкмоль/(м²⋅с), 1,44 мкмоль/(м²⋅с) и 2,36 мкмоль/(м²⋅с), соответственно, на уровне подложки с семенами с получением первичной микрозелени.A method for activating the germination of beetroot seeds, including presowing treatment of seeds with hydrothermal nanosilica using LED monochromatic lighting after sowing, characterized in that before sowing, the seeds are pre-soaked for 120 minutes in an aqueous ash of hydrothermal nanosilica with a concentration of 0.05%, followed by sowing and 10-day germinating under standard conditions at room temperature and moistening the seeds using monochromatic continuous LED illumination of 380 nm UV light, or 440 nm blue light, or 525 nm green light, or red light as light sources with a wavelength of 660 nm when generating low-intensity photons 0.44 μmol / (m ² ⋅ s), 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 to obtain primary microgreens.