Результат интеллектуальной деятельности: Способ отбраковки зелёных черенков, потенциально непригодных для укоренения

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к питомниководству, и может быть использовано для раннего прогнозирования качества корнеобразования зеленых черенков садовых плодово-ягодных культур.

В настоящее время для получения посадочного материала плодовых и ягодных садовых культур широко применяется метод зеленого черенкования. При этом отбраковка посадочного материала (укорененных черенков низкого качества и неукоренившихся черенков) осуществляется путем оценки развитости корневой системы после укоренения черенков в теплицах. А так как посадочный материал низкого качества исключается из дальнейшего производственного процесса, то часть ресурсов при производстве черенков затрачивается безрезультатно. Производство черенков, при определенных потерях этой части ресурсов, может стать нерентабельным, когда количество саженцев исчисляется сотнями тысяч [Аладина О.Н. Оптимизация технологии зеленого черенкования садовых растений // Известия ТСХА. - Вып. 4. - 2013. - С. 5-22]. Отбраковка черенков на ранних стадиях, то есть до укоренения, позволила бы повысить уровень рентабельности. Это возможно, так как качество укоренения черенков определяется не только внешними условиями (температурой, влажностью окружающего воздуха и субстрата, питанием и другими факторами), но и физиологическим состоянием и жизнеспособностью самого черенка. Следовательно, возможно такое физиологическое состояние черенка, что он не укоренится даже при самых благоприятных внешних условиях. Известен способ оценки качества черенков, включающий оценку степени их способности к укоренению по содержанию крахмала в растительных тканях черенка [Контроль качества черенков винограда. URL: http://www.vinogradna.ru]. Для этого из заготовленных черенков отбирается контрольная партия, у которой обновляются нижние срезы. Затем черенки погружаются нижними концами в раствор йода на одну-две минуты, после чего по окраске срезов устанавливается степень их зрелости. У хорошо вызревших черенков плоскость обновленного среза имеет равномерный темно-синий цвет. При неполном вызревании тканей в темно-синий цвет окрашиваются только отдельные полосы, соответствующие расположению сердцевидных лучей, то есть там, где больше всего сосредоточено зерен крахмала. Недостатком способа является отсутствие количественной оценки способности к укоренению и большая трудоемкость ее проведения. Количественную оценку используют в способе диагностики срезанных зеленых черенков для прогнозирования их способности к укоренению по отношению ширины кольца коры к ширине кольца ксилемы [Баранова О.А. Технология и сравнительная эффективность способов вегетативного размножения черной смородины в лесостепи Алтайского края. Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. к. с. - х. наук. Специальность 06.536 - Плодоводство. Ленинград, 1971. - 22 с.]. При отношении меньше 0,778 зеленые черенки не укореняются, при отношении от 0,778 до 0,953 возникают слабые корни, при отношении от 0,953 до 2,364 зеленые черенки укореняются успешно. Ширину колец коры и ксилемы измеряют окулярным микрометром под микроскопом. Недостаток этого способа - сложная и длительная процедура измерений информативного диагностического параметра растительных тканей срезанных зеленых черенков. Наиболее близким аналогом изобретению (прототипом) по технической сущности является способ отбраковки зеленых черенков, потенциально непригодных для укоренения, при котором осуществляют срезание зеленых черенков, измерения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков на двух фиксированных частотах, определение их отношения и отбраковку зеленых черенков, у которых значение этого показателя меньше порогового значения, определенного для данной культуры в предыдущем вегетационном периоде [Патент РФ №2595850 МПК G01N 33/00. Способ диагностики срезанных зеленых черенков для прогнозирования их укореняемости / В.В. Минеев, А.Ф. Алейников, В.А. Золотарев, О.В. Елкин. - Заявка №2015126192/15; Заявлено 30.06.2015; Опубл. 27.08.2016 Бюл. №24]. Способ позволяет получить значение диагностического параметра срезанных зеленых черенков путем использования более быстродействующих электрических приборов по сравнению с измерениями геометрических параметров окулярным микрометром под микроскопом. Однако выполнение измерений модулей полного электрического сопротивления (импеданса) растительных тканей зеленых черенков на двух фиксированных частотах и определение их отношения осуществляют после срезания через определенный интервал времени, зависящий от времени переноса срезанных зеленых черенков в лабораторию, времени закрепления кольцевых электродов на черенке, времени переключения с одной частоты на другую, что снижает достоверность и производительность оценки способности к укоренению. Кроме того, в результат измерений модулей импеданса включается неинформативный параметр - импеданс коры черенка, что снижает точность определения информативного диагностического параметра.

Техническим результатом при осуществлении заявляемого способа является повышение достоверности и производительности оценки способности к укоренению и повышение точности определения отношения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков, измеренных на двух фиксированных частотах, используемого для выявления и отбраковки зеленых черенков, потенциально непригодных для укоренения.

Технический результат в изобретении достигается тем, что в способе отбраковки зеленых черенков, потенциально непригодных для укоренения, включающем срезание зеленых черенков, измерения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков на двух фиксированных частотах, определение их отношения и отбраковку зеленых черенков, у которых значение этого показателя меньше порогового значения, определенного для данной культуры в предыдущем вегетационном периоде, измерения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков на двух фиксированных частотах и определение их отношения осуществляют одним устройством и одновременно с их срезанием, причем срезание зеленых черенков реализовывают ножом с двумя электрически изолированными лезвиями, выполненными из материала с высокой электропроводностью в виде заостренных параллельно расположенных пластин, жестко закрепленных с разных сторон на пластине заданной толщины из электроизоляционного материала и электрически соединенных со входами устройства для измерения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков на двух фиксированных частотах и определения их отношения, таким образом, чтобы нижняя цилиндрическая часть срезанного зеленого черенка была отделена от него, была заключена между лезвиями ножа и контактировала с ними плоскими торцами.

Такое выполнение способа позволяет сократить время определения значения диагностического параметра, используемого для выявления и отбраковки зеленых черенков с низкой способностью к корнеобразованию, за счет того, что лезвия ножа совмещают функции режущего элемента и электродов, что позволяет при использовании портативного устройства для измерения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков на двух фиксированных частотах и определения их отношения получить значение диагностического параметра одновременно со срезанием черенка. А так как ножи-электроды контактируют с растительной тканью отрезанной цилиндрической части черенка по всей поверхности его поперечного сечения, то измерительный ток протекает по всему объему цилиндра, при этом ткань коры оказывает лишь незначительное шунтирующее действие, так как площадь ее поперечного сечения много меньше площади центральной части черенка, что повышает точность определения отношения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков, измеренных на двух фиксированных частотах.

Способ выявления зеленых черенков, потенциально непригодных для укоренения, реализуется в последовательности действий, изложенной ниже.

Ножами-электродами, электрически соединенными со входами устройства для измерения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков на двух фиксированных частотах и определения их отношения, перпендикулярно стволику зеленого черенка одновременно срезают сам черенок, его нижнюю часть и считывают с индикатора устройства значение отношения модулей полного электрического сопротивления растительной ткани черенка, измеренных на двух фиксированных частотах. Если значение этого показателя меньше порогового значения, определенного для данной культуры в предыдущем вегетационном периоде, то черенок бракуют.

Процесс выполнения описанных действий может быть осуществлен с помощью следующих материальных средств.

Нож с лезвиями-электродами изготавливают аналогично садовым секаторам [Секатор-резак контактный 1393 PROFI. URL:http://www.cekatop.ru], конструкция которых предусматривает наличие опорной плоскости для обрезаемых веток и механического привода лезвия из тонкой заостренной металлической пластины, с тем отличием, что режущая часть должна иметь два лезвия, электрически изолированных друг от друга и от остальных деталей с помощью пластины заданной толщины из электроизоляционного материала и соединенных проводниками со входами измерительно-вычислительного устройства [Кузнецов В.В., Новиков А.А. Техническая реализация биоимпедансной поличастотной спектрометрии в диагностических исследованиях // Омский научный вестник. - №2 (120). - 2013. - С. 272-277]. Для уменьшения эффекта поляризации и интенсивности окислительных процессов лезвия изготавливают из химически стойких и неполяризующихся материалов, например, из нержавеющей стали. Измерительно-вычислительное устройство для измерения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей зеленых черенков на двух фиксированных частотах и определения их отношения реализовывают конструктивно совмещенным с ножом-секатором, например, на базе микросхем AD5933 [Преобразователь модуля полного электрического сопротивления - импеданса - с внутренним генератором. URL:http://www.analog.com] и микроконтроллера PIC16F876 [URL:http://www.rudatasheet.ru], управляющего переключением генераторов с одной частоты на другую и производящего вычисления отношений модулей импеданса и вывод результатов на индикатор, а также соответствующего программного обеспечения.