Use of ultraviolet for pre-sowing seed treatment | Применение ультрафиолета для предпосевной обработкой семян

English. Modern pre-sowing seed treatments can disinfect seeds, increase yield and plant resistance to adverse environmental factors, and stimulate plant immunity. Among the methods of electromagnetic impact on bioobjects, irradiation of seeds with ultraviolet light is simple, energy-efficient, economically beneficial and environmentally safe one. The research aimed to study the effect of UV irradiation for pre-sowing treatment of thuja seeds and empirically determine the effective dose of UV irradiation. To maintain the required UV irradiation dose, the authors developed a digital control system on ATMEGA128A microcontroller (ATMEL). The working area of a 12 x 12 UV matrix consisting of 200 UV LEDs was 144 cm2. The distance from the UV LEDs to the irradiated seeds was about 2 cm. The UV dose of the matrix was controlled by monitoring the voltage drop on the NSL-19M51 photoresistors. The irradiance of the LEDs in the UV-A (UV-A) zone corresponded to 98%. In each series, 100 seeds of Thuja occidentalis were irradiated; the experiments were repeated four times. UV irradiation doses of 2 kJ/m2, 3 kJ/m2, and 4 kJ/m2 were applied. Seeds of Thuja occidentalis without UV irradiation treatment were used as a control. The effective dose of UV-irradiation of seeds was determined empirically. The determined UV irradiation dose of 2 kJ/m2 can increase seed germination energy by 12.8% as compared to the control. Statistical processing of empirical data showed satisfactory accuracy of the conducted experiments. The accuracy index of the experiment amounted to P=1.76%±0.65%, for the non-irradiated control - P=1.33±0.47%.

Russian. Современные методы предпосевной обработки семян позволяют обеззараживать семена, повышать урожайность и устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды, стимулировать иммунитет растений. Среди методов электромагнитного воздействия на биообъекты облучение семян ультрафиолетом отличается простотой, энергетическим и экономическим преимуществом и экологической безопасностью. Целью исследований является изучение воздействия ультрафиолетового излучения для предпосевной обработки семян туи и эмпирическое определение эффективной дозы УФ-облучения. Для поддержания необходимой дозы УФ-облучения нами разработана цифровая система управления на микроконтроллере ATMEGA128A (ATMEL). Рабочая площадь УФ-матрицы 12 х 12, состоящей из 200 УФ-светодиодов, составила 144 см2. Расстояние от УФ-светодиодов до облучаемых семян составляет около 2 см. Контроль дозы УФ-излучения матрицы осуществляется путем контроля падения напряжения на фоторезисторах NSL-19M51. Излучение светодиодов в зоне УФ-А (UV-A) соответствовало 98%. В каждой серии облучалось 100 семян туи западной, повторность опытов – четырехкратная. Исследовались дозы УФ-облучения 2, 3 и 4 кДж/м2. В качестве контроля использовались семена туи западной без УФ-облучения. Эмпирически определена эффективная доза УФ-облучения семян. Установленная доза УФ-облучения 2 кДж/м2 способна повысить энергию прорастания семян на 12,8% по сравнению с контролем. Статистическая обработка эмпирических данных показала удовлетворительную точность проведенных экспериментов. Показатель точности опыта P составил 1.76%±0.65%; для контроля (без УФ-облучения) 1.33±0.47%.