Fyzikální metody úpravy osiva

Bc. Farrukh Alinazarov

Master's thesis

Physical methods of seed treatment

Abstract:

Pšenice je nejvýznamnější obilninou ve světě i u nás. Ozimá pšenice je klíčová obilovina v České republice a její produkce je zásadní pro zásobování obyvatelstva potravinami. Tato diplomová práce na téma "Fyzikální metody úpravy osiva" je založená na vědecké literatuře týkající se vlivu fyzikálních metod na semenářské parametry osiva.Hlavním cílem této diplomové prace bylo zjistit, zda nízkoteplotní plazmová úprava osiva pšenice má pozitivní vliv na jejich klíčivost a další semenářské parametry. Pokusy byly provedeny částečně v laboratoři matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze a KARP FAPPZ ČZU v Praze. Pokus byl založen s odrůdami pšenice ozimé Fakir a Alicia, a dvou odrůd žita: Dankowskie Diament a Aventino. Nejdříve jsme prováděli úpravu čtyř partií osiva pšenice a žita argonovou vysokofrekvenční atmosférickou tlakovou plazmou JET (Radio Frequency Atmospheric Pressure Plasma Jet) a bariérového výboje dielektrika DBD (Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge). Každa partie osiva pšenice a žita byla úpravena v JET po 15; 60 a 180 sekund při výkonu 30 Wattů. Dále všechny čtyři partie osiva byly úpraveny v DBD silou 10 a 25 skanů. Semenářské testy byly provedeny na složeném filtračním papíře ve 35 ml vody. Klíčení trvalo 14 dní za konstantní teploty 20 ° C v klimatizovaném boxe. Byla hodnocena klíčivost, střední doba klíčení a energie klíčení, následně statisticky vyhodnoceny výsledky. Z výsledků testů laboratorní klíčivosti plyne, že díky nízkoteplotním plazmovým úpravám došlo prokazatelně ke prodloužení střední doby klíčení osiva. U varianty J60 a J180 došlo k průkaznému zpomalení klíčení, což se projevilo u odrůdy žita Aventino a odrůdy pšenice Alicia. Co se ostatních variant tyče, žádné statisticky významné rozdíly v MGT (střední doba klíčení) nebyly zaznamenány. Nejkratší doba úprav osiva plasmovou tryskou (JET) byla srovnatelná s kontrolou, křivky klíčení se prakticky překrývali. U způsobu úpravy plazmou DBD byl průběh klíčení také velmi podobný.Výzkumnou hypotézu, že semenářská kvalita osiv není negativně ovlivněna studenou plazmou, tady nemůžeme ani zcela přijmout, ani zcela vyvrátit. Z našich měření, v laboratorních podmínkách vyšly varianty JET15 a DBD25 jako optimální pro správný průběh klíčení odrůd pšenice a žita.

Abstract:

Wheat is the most important cereal in the world and in our country. Winter wheat is a key cereal and its production in the Czech Republic is fundamental to food supply. This diploma thesis on "Physical methods of seed treatment" is based on scientific literature on the influence of physical methods on various seed parameters. The work also describes the basic concepts such as germination, seed quality and vigor.The main aim of this diploma thesis was to ensure that the cold plasma treatment of wheat and rye seed has a positive effect on their germination and other seed parameters. The experiments were carried out partly at the laboratory of the Faculty of Mathematics and Physics of the Charles University in Prague and at the FAFNR faculty of the Czech University of Life Sciences in Prague. The experiment was based on varieties of winter wheat Fakir and Alicia and two varieties of rye: Dankowskie Diament and Aventino. Initially, we performed the treatment of 4 sections of wheat seed and rye seed by Radio Frequency Atmospheric Pressure Plasma JET and Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge DBD equipments. Each piece of wheat and rye seed was treated in JET 15; 60 and 180 seconds. The treatment power was 30 Watts in all experiments. In addition, all 4 seed lots were modified in DBD with 10 and 25 skans. Seed tests were performed on compound filter paper in 35 ml of water. Germination lasted 14 days at a constant temperature of 20 ° C in the air-conditioned box. The germination, mean germination time and germination energy were evaluated, followed by statistically evaluated results. Evaluated were germination , mean time to germination and germination energy, then statistical evaluation of results.Laboratory germination results indicate that due to cold plasma treatment, it has been shown to prolong the mean germination time. Especially for variants J60 and J180, the significant decrease of germination was seen in the variety of rye Aventino and the wheat variety Alicia. No statistically significant differences in MGT (mean germination time) were recorded according to other variants of the experiment. For JET, the shortest period of seed treatment by the plasma nozzle was comparable to control, the germination curves practically overlapped. For the DBD treatment method, germination was also very similar.The research hypothesis that seed grade is not adversely affected by cold plasma treatment can´t be accepted or totally refuted here. In the laboratory conditions we have found that the variants JET15 and DBD25 were the optimal treatment time for wheat and rye varieties.

Keywords

semena, klíčení, vzcházivost, úprava osiv, studená plazma

Keywords

seeds, germination, emergence, seed treatment, cold plasma

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Kateřina Pazderů, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Crop Science / Crop Science