Предпосевная обработка семян в лабораторных условиях

Совершенствование технологии предпосевной обработки семян многолетних бобовых культур

Разработка научно обоснованных приёмов повышения посевных качеств, полевой всхожести и продуктивности клевера, люцерны и эспарцета — от лабораторного эксперимента к промышленному внедрению.

О проекте

Ультразвуковая скарификация семян бобовых культур

Для повышения качества предпосевной обработки семян многолетних бобовых культур разрабатываемая технология предусматривает проведение скарификации ультразвуковым излучением — наиболее экономичный и менее энергозатратный способ разрушения плотной оболочки.

Скарификация сопровождается обеззараживанием семян и водного раствора от фитопатогенных микроорганизмов. Нарушение целостности оболочки способствует лучшей водопроницаемости и ускоренной всхожести.

При инокуляции жидким биопрепаратом «Ризоверм» на основе клубеньковых бактерий заражаемость семян увеличивается многократно — бактерии проникают в образовавшиеся микротрещины оболочки.
УЗ-скарификация Биопрепарат
Семена многолетних бобовых культур крупным планом
Полевой результат Повышение иммунитета, увеличение всхожести и прирост популяции клубеньковых бактерий в почве.

Что даёт технология на каждом этапе

01

Разрушение оболочки

Ультразвук формирует микротрещины без механического повреждения зародыша — семя сохраняет 100% жизнеспособности.

02

Обеззараживание

Кавитация в рабочем растворе подавляет фитопатогенную микрофлору семян и жидкой среды одновременно.

03

Глубокая инокуляция

Клубеньковые бактерии «Ризоверма» проникают в трещины оболочки и закрепляются на семени на порядок эффективнее.

04

Ускоренная всхожесть

Вода и питательные вещества поступают к зародышу быстрее — полевая всхожесть выходит на новый уровень.

Поддержка проекта

Проект создан при поддержке Федерального государственного бюджетного учреждения «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» в рамках программы «Студенческий стартап» федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства».

описание проекта

Ультразвуковая скарификация многолетних бобовых

Многолетние бобовые травы — приоритетная культура для кормового растениеводства. От их урожайности и качества напрямую зависит обеспеченность животных кормами, а значит — объёмы и качество животноводческой продукции.

Технология сочетает ультразвуковое воздействие с инокуляцией биопрепаратом «Ризоверм», чтобы на каждом этапе — от оболочки семени до клубенька в почве — раскрыть потенциал растения.

Технологический узел

Обеззараживание без потери жизнеспособности

Скарификация ультразвуком сопровождается обеззараживанием семян и водного раствора от фитопатогенных микроорганизмов — без агрессивных протравочных составов.

01Контекст

Почему предпосевная обработка решает исход сезона

Твёрдая оболочка семян многолетних бобовых культур ограничивает водопроницаемость и задерживает прорастание. Без целенаправленного воздействия поле всходит неравномерно, а симбиоз с клубеньковыми бактериями закладывается слабо.

Качественная подготовка семян — это не агротехническая опция, а обязательное звено в цепочке «кормовая база → продуктивность стада → рентабельность хозяйства».

02Решение

Ультразвук как самый экономичный способ скарификации

Разработанная технология предусматривает проведение скарификации ультразвуковым излучением — это наименее энергозатратный процесс среди известных способов нарушения целостности оболочки. Микротрещины, образующиеся на поверхности семени, улучшают водопроницаемость и ускоряют всхожесть.

Одновременно в рабочем объёме воды происходит обеззараживание от фитопатогенной микрофлоры. Семена выходят из ванны чистыми, с повреждённой — но контролируемо — оболочкой, готовыми к следующему этапу.

Четыре стадии обработки — от семени до клубенька

Технологический контур

01

Загрузка и водная фаза

Семена погружаются в рабочий раствор. Ультразвуковой излучатель создаёт кавитацию, равномерно обрабатывающую каждую партию.

02

Скарификация оболочки

Контролируемое нарушение целостности оболочки открывает путь воде и кислороду — всхожесть ускоряется, росток появляется раньше.

03

Обеззараживание

Кавитация и акустические потоки подавляют фитопатогенные микроорганизмы в растворе и на поверхности семян — без химических протравителей.

04

Инокуляция «Ризовермом»

Жидкий биопрепарат на основе клубеньковых бактерий проникает в трещины оболочки — заражаемость семян возрастает многократно.

Что это даёт полю и хозяйству

Эффекты складываются: каждая стадия усиливает следующую. Растение получает фору на старте, почва — активную симбиотическую микрофлору, хозяйство — стабильно растущую урожайность.

Повышение иммунитета растений

Снижение фитопатогенной нагрузки с момента прорастания.

Ускоренная всхожесть

Нарушенная оболочка обеспечивает быстрый доступ влаги к зародышу.

Рост клубеньковых бактерий

«Ризоверм» проникает в микротрещины — заражение многократно эффективнее.

Рост урожайности и качества

Итог технологии — больше кормовой массы и стабильное качество сырья.

ЦЕЛЬ ПРОЕКТА

Ультразвуковая скарификация
и азотфиксация семян

Совершенствование технологии предпосевной обработки семян многолетних культур: скарификация ультразвуковым излучением с последующей инокуляцией биопрепаратом на основе азотфиксирующих бактерий.

Технология обработки семян

Уникальность

Синергия ультразвуковой скарификации и инокуляции клубеньковыми бактериями в едином цикле обработки

Традиционный подход

Ультразвуковая скарификация семян и инокуляция клубеньковыми бактериями на практике рассматриваются как отдельные и невзаимосвязанные процессы.

Усовершенствованная технология

Цель проекта — объединить скарификацию и инокуляцию, чтобы усилить эффект обеззараживания и закрепления бактерий на семенах.

01

Скарификация ультразвуком

Ультразвук нарушает целостность оболочки семян. Одновременно погибают болезнетворные микроорганизмы на наружной оболочке и в воде.

02

Введение «Ризоверма»

После ультразвуковой обработки в воду с семенами вводится жидкий биопрепарат. Клубеньковые бактерии проникают к семенам через микротрещины оболочки.

03

Закрепление бактерий

Покрытая трещинами оболочка даёт больше точек фиксации, поэтому клубеньковые бактерии закрепляются на семенах в значительно большем количестве.

Скарификация с эффектом обеззараживания семян и воды — и инокуляция, обеспечивающая максимальное закрепление клубеньковых бактерий на семенах многолетних бобовых культур.

Техническое решение

Ультразвуковая скарификация
и инокуляция семян бобовых трав

Подготовка посевного материала многолетних бобовых трав: обработка ультразвуком 40 кГц для нарушения твёрдой оболочки, затем инокуляция биопрепаратом ризобий в день посева под укрытием — без прямых солнечных лучей.

Способы подготовки семян к посеву

Классификация методов предпосевной обработки
Сепарация
По аэродинамическим свойствам
По плотности
По размеру
По состоянию поверхности
По форме
По электропроводности
Скарификация
Механическая
Химическая
Термическая
Высоким давлением
Ультразвуком
Ультразвуком ВЧ и СВЧ обработкой
Увлажнение
Одноразовое
Многоразовое
ШАГ 01

Загрузка и вода

Семена помещают в ёмкость и заливают рассчитанным количеством воды по площади засева.

Подготовка: 2 мин
ШАГ 02

УЗ-скарификация

Излучатель крепится на наружную стенку ёмкости. УЗ-нарушает целостность твёрдой оболочки семени.

5–7 мин · 40 кГц
ШАГ 03

Инокуляция

Биопрепарат на 2 га смешивают с 300 мл воды в контейнере, встряхивают, обрабатывают семена вручную.

Под навесом, без солнца
ШАГ 04

Посев

Семенные ящики держат закрытыми — солнечные лучи губительны для бактерий. Рабочий раствор — в день обработки.

Хранение р-ра ≤ 48 ч

Электрическая принципиальная схема УЗ-установки

Принципиальная схема ультразвуковой установки для скарификации семян
1 · формирователь импульсов 2 · источник питания формирователя импульсов 3 · предварительный усилитель 4 · усилитель мощности 5 · источник питания усилителя мощности 6 · выход на ультразвуковые излучатели

Свет губит бактерии

Обработка и хранение обработанных семян — только в крытом помещении или под навесом. Семенные ящики при посеве держать закрытыми.

Использовать в день обработки

Биопрепарат после вскрытия упаковки и приготовленный рабочий раствор рекомендовано использовать в день обработки семян.

Хранение раствора

Возможно хранение рабочего раствора в тёмном прохладном месте не более двух суток.

Интеллектуальная собственность

Патенты

Регистрационные удостоверения Федерального института промышленной собственности, подтверждающие авторские права на разработки команды проекта.

Уведомление ФИПС о приёме и регистрации заявки
Форма № 94 ИЗ, ПМ, ПО-2016 · Федеральный институт промышленной собственности

Команда проекта

Специалисты, обеспечившие подготовку и регистрацию объекта интеллектуальной собственности.

Руководитель проекта

Курдюков Михаил Юрьевич

Высшее образование по направлению подготовки «Агрономия».

Научный руководитель

Каткова Ирина Викторовна

Аспирант ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ. Имеется два высших образования по направлениям подготовки «Агрономия» и «Землеустройство и земельный кадастр».

Контакты

Мы всегда готовы ответить на все ваши вопросы и обсудить различные возможности сотрудничества, которые могут быть выгодны для обеих сторон.

01 Телефон
Юридическая информация

ООО «Скарионом»

610007, Кировская обл., г. Киров, ул. Ленина, д. 190, кв. 180

Made on
Tilda