Старший научный сотрудник лаборатории агробиофотоники Пермского НИИ сельского хозяйства (филиал Пермского ФИЦ УрО РАН) Лисина Татьяна Николаевна совместно со студенткой 4-го курса Пермского государственного национального исследовательского университета Щербининой Ксенией Эдуардовной получили патент на изобретение: «Способ предпосевной обработки семян зерновых культур лазерным облучением».
Влияние лазерного облучения на семена зерновых культур изучается с семидесятых годов прошлого века. Феномен лазерной стимуляции (фотоактивации) описан в литературе, но до сих пор недостаточно хорошо теоретически объяснён.
Сегодня в мире ведутся исследования влияния 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 Николаевна, заведующая лабораторией агробиофотоники ПНИИСХ-филиал ПФИЦ УрО РАН, кандидат биологических наук: «Целью наших исследований являлось 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».
Отличительной особенностью данного способа является комбинированное лазерное воздействие в трёх диапазонах электромагнитного излучения. Метод заключается в последовательном воздействии на семена зерновых культур лазерами излучением трёх длин волн без отлёжки перед посевом, что позволяет сочетать лазерную обработку одновременно с химическим протравливанием семян, уменьшая дозировку химических веществ.
Данный способ лазерной обработки был апробирован на семенах зерновых культур: 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 планируется провести испытания на бобовых культурах.
Семена, облученные предлагаемым способом, характеризовались повышенной энергией прорастания: по сравнению с необлучёнными семенами разница составила 22 %. Повышенная энергия прорастания обеспечивает «дружные» и конкурентоспособные всходы, более устойчивые к полеганию, кроме того, заражённость фитопатогенами при этом снижается на 21 %.
Разработка нового способа предпосевной лазерной обработки проводилась на лазерной установке, созданной сотрудниками молодёжной лаборатории агробиофотоники Шолгиным Евгением Сергеевичем и Ильюшиным Сергеем Андреевичем для исследований в лабораторных условиях.
Заявляемый способ лазерной обработки может быть применён при производстве зерновых культур на предприятиях агропромышленного комплекса — необходимо разработать техническое решение, позволяющее реализовывать предлагаемый метод облучения на больших объёмах зерна.
Источник: Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН.