сотрудник
Воронеж, Воронежская область, Россия
Выбор технологии и технических средств для тестирования семян формируется на основании аналитической информации обиспользовании новых неразрушающих методик оптического контроля при создании альтернативных технологий искусственного лесовосстановления.Основанием для проведения исследований является различная поглощающая способность семенной кожуры при воздействии инфракрасного излучения. Исследование проводили путем измерения фотометрических величин семенной кожуры и их спектров в диапазоне от 999,1373 до 4999,5440 cм-1 с шагом 1,929 cм-1. В качестве приборной базы использовали инфракрасный Фурье-спектрометр ФСМ-2201.Установлено, что в диапазоне от 2700 до 3700 cм-1 спектры семян имеют пологую характеристику, а срез древесины– ярко выраженный экстремум, объясняемый содержанием влаги. Основные тренды развития анализа лесосеменного материала биофизическими методами направлены на получение надежного протокола анализа и последующей сортировки семян по качественному признаку, учитывающему показатели жизнеспособности семян. Важным факторомтаких методов является неразрушающий контроль качества семян для повышения посевных характеристик и возникновениепредпосылок для проектирования мобильных устройств экспресс-анализа и аэросева, в совокупности снижающих материало- и энергоемкость высева, а также экологическую нагрузку на окружающую среду. Использование спектрометрии в инфракрасном диапазоне частот для изучения кожуры семян сосны обыкновенной выдвигает альтернативную гипотезу о существовании значимых различий (p=0,05) между цветосеменными партиями. При этомвозможна более точная градация семян по цвету, которая позволяет выявлять нежизнеспособные семена по содержанию гидроксильных групп в кожуре. Полученные результаты позволяют скорректировать процесс проектирования экспресс-анализатора качества семян
инфракрасная спектроскопия, спектр поглощения, биофизические методы, лесное хозяйство, лесовосстановление, семена сосны обыкновенной, цвет семенной кожуры, качественный признак, экспресс-анализатор.
1. Бондарцев, А.С. Шкала цветов (пособие для биологов при научных и научно-прикладных исследованиях) [Текст] / А.С. Бондарцев. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1954. – 28 с.
2. Будаговский, А.В. Совершенствование электротехнологических методов лазерной обработки растений и плодов [Текст] :автореф.дис. ... канд.техн. наук : 05.20.02 / Моск. гос. агроинженер. ун-т им. В.П. Горячкина. –Москва, 2006. – 25 с.
3. Видякин, А.И. Фены лесных древесных растений: выделение, масштабирование и использование в популяционных исследованиях (на примере Pinussylvestris L.) [Текст] // Экология. – 2001. – № 3. – С. 197-202.
4. Матвеев Н.Н. Возможности ИК-спектроскопии при анализе микроструктуры композитов на основе древесины [Текст] / Н.Н. Матвеев, Н.Ю. Евсикова, Н.С. Камалова, В.В. Саушкин // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. – 2017. – Т. 5. № 5 (31). – С. 115-119.
5. Новиков, А. И. Некоторые технологические особенности сортировальных устройств и тенденции их развития [Текст] / А. И. Новиков // Лес и молодежь ВГЛТА - 2000 г. : материалы юбилейной научной конференции молодых ученых, посвящен. 70-летию образования Воронежской государственной лесотехнической академии: в 2-х томах. – Воронеж, 2000. – Т. 2. – С. 53-60.
6. Новиков, А. И. Роль качества лесосеменного материала в процессе повышения эффективности лесовосстановления [Текст] / А. И. Новиков // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. – 2015. – Т. 3., № 2-2 (13-2). – С. 61-63.
7. Новиков, А. И. Дисковые сепараторы семян в лесохозяйственном производстве [Текст]. – Воронеж: ВГЛТУ, 2017. – 159 с.
8. Обыночный, А.Н. Определение эксэргии оптического излучения в растениеводстве[Текст] : автореф.дис. ... канд.техн. наук : 05.20.02 / Всерос. науч.-исслед. ин-т электрификации сельс. хоз-ва. – Москва, 2008. – 25 с.
9. Правдин, Л. Ф. Основные закономерности географической изменчивости сосны обыкновенной (Pinussilvestris L.) [Текст] / Л. Ф. Правдин // Основы лесоведения и лесоводства :докл. на V лесн. конгрессе. – М., 1960. – С. 245-250.
10. Рогозин, М. В. Влияние окраски семян сосны обыкновенной на рост потомства [Текст] / М.В. Рогозин // Вестник ПГУ. Биология. – 2012. – № 3. – С. 18-22.
11. Сикорский, В.В. Методы спектрометрии и фотометрии[Текст] / В.В. Сикорский, Г.Ф. Стельмах. – Минск : БГУ, 2014. – 99 с.
12. Свентицкий, И.И.Биофотометрия и анализ потоков энергии в растениеводстве [Текст] / И.И. Свентицкий, Д.В. Свентицкая. – М. : ВНИИТЭИСХ, 1985. – 61 с.
13. Тараканов, В.В. Структура изменчивости, селекция и семеноводство сосны обыкновенной в Сибири [Текст]: автореф. дисс. … д-ра с.-х. наук: 06.03.01. – Новосибирск, 2003.
14. Тимченко, С.Д. Спектрально-оптические критерии определения всхожести семян [Текст]: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.05. – Москва, 1993.
15. Черепнин В.Л. Селекционное значение происхождения семян сосны обыкновенной, их веса и цвета [Текст] // Селекция древесных пород в Восточной Сибири. – М. : Наука, 1964. – С. 58-68.
16. Чернодубов, А. И. Наследование цвета семенной кожуры потомствами сосны обыкновенной [Текст] // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2001. – № 3. – С. 134-136.
17. Farhadi M., Tigabu M., Odén P.C. Near Infrared Spectroscopy as non-destructive method for sorting viable, petrified and empty seeds of Larixsibirica. Silva Fennica, 2015, vol. 49, id 1340.
18. Hampton J.G. What is seed quality? Seed Science and Technology, 2002, vol. 30, pp. 1-10.
19. Hugo W., Dominguez P. Use of near infrared reflectance spectroscopy to identify seeds of noxious weeds, forage legume seeds and contamination. In: Proceedings of the “27th ISTA Congress Seed Symposium”, Budapest, Hungary, 17-19 May 2004. International Seed Testing Association (ISTA), 2004, Bassersdorf, Switzerland, pp. 7.
20. Ivetić V., Devetaković J. Concerns and evidence on genetic diversity in planted forests. Reforesta, 2017. Vol/ 2, no. 3, pp. 196-207. doi: 10.21750/REFOR.3.15.39.
21. Lestander T.A., Odén P.C. Separation of viable and non-viable filled Scots pine seeds by differentiating between drying rates using single seed near infrared transmittance spectroscopy. Seed Science and Technology, 2002, vol. 30, no. 2, pp. 383-392.
22. Linskens H.-F., Jackson J.F. Seed Analysis. Springer-Verlag Heidelberg, Berlin, Germany, 1992, 381 p. doi:10.1007/978-3-662-01639-8.
23. Müller-Olsen C., Simak M., Gustafsson Å. Germination analyses by the X-ray method. MeddelandenfrånStatensskogsforskningsinstitut, 1956, vol. 46, no. 1, pp. 12.
24. Novikov A.I. Biometric features of Scots pine in the Voronezh nursery by size grading seeds. International Conference Reforestation Challenges: Book of Abstracts. Editors: VladanIvetić, JovanaDevetaković; University of Belgrade, Faculty of Forestry. 2018. P. 54.
25. Olesen M.H., Nikneshan P., Shrestha S., Tadayyon A., Deleuran L.C., Boelt B., Gislum R. Viability Prediction of Ricinuscummunis L. Seeds Using Multispectral Imaging. Sensors, 2015, vol. 15, pp. 4592-4604.
26. Repo T., Paine D.H., Taylor A.G. Electrical impedance spectroscopy in relation to seed viability and moisture content in snap bean (Phaseolus vulgaris L.). Seed Science Research,2002, vol. 12, no. 1, pp. 17-29.
27. SimakM. The X-ray contrast method for seed testing Scots Pine - Pinussylvestris L. Swedish Institute for Forest Research, Sverigeslantbruksuniversitet, MeddelandenfrånStatensskogsforskningsinstitut, 1957, vol. 47, no 4, pp. 1-22.
28. Tigabu M., Odén P.C., Lindgren D. Identification of seed sources and parents of Pinussylvestris L. using visible–near infrared reflectance spectra and multivariate analysis. Trees, 2005, vol. 19, pp. 468-476.
29. Tillman-Sutela E., Kauppi A. The morphological background to imbibition in seeds of Pinussylvestris L. of different provenances. Trees, 1995, vol. 9, pp. 123-133.
