НОВЫЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА СЕМЯН В ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

С.В. Соколов, А.И. Новиков

Скачать

№ 2 (34)

Естественные науки и лес

Сведения об авторах

Соколов Сергей Викторович – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры информационных технологий и защиты информации, зав. лабораторией

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)», г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация

e-mail: s.v.s.888@yandex.ru

Новиков Артур Игоревич – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры автомобилей и сервиса

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация

e-mail: nvatdo@gmail.com

 

Аннотация: 

В настоящее время в лесном хозяйстве для подготовки семян к посеву или хранению используются сепараторы, разделяющие семена по количественным признакам. Такое разделение может приводить к чрезмерной генетической дифференциации семян. В то же время тенденции современного семеноводства в качестве основного направления сепарации семян определяют неразрушающий контроль их качества. Выбор качественного показателя разделения при этом обусловлен достоверным различием в относительных темпах роста сеянцев различных цветосеменных рас, так как фен окраски хорошо воспроизводим и генетически стоек. В настоящее время выбор цвета семенной кожуры в большинстве исследований проводится органолептическим методом. Такой подход крайне субъективен и нуждается в пересмотре. В связи с этим в статье рассматривается технология разделения семян по спектрометрическим параметрам, в основе которой лежат принципы фотоники. Реализуемость данных принципов воплощена в функциональном проектировании линейки новых оптоэлектронных систем для экспресс-анализа. Конструкции предложенных устройств модульны, мобильны, энергоэффективны, точны, быстры, просты в эксплуатации и экологически безопасны, что позволяет производить с их помощью экспресс-анализ семян с высоким быстродействием и качеством.

 

Ключевые слова: 

технология, лесные семена, оптоэлектронная система, экспресс-анализатор, волоконно-оптические брэгговские решетки, брэгговские зеркала, дифракционные решетки, оптические разветвители, биофотоника, фен окраски семян

 

Для цитирования: 

Соколов, С. В. Новые оптоэлектронные системы экспресс-анализа семян в лесохозяйственном производстве / С. В. Соколов, А. И. Новиков // Лесотехнический журнал. – 2019. – Т. 9. – № 2 (34). – С. 5–13. – Библиогр.: с. 11–13 (20 назв.). –  DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2019.2/1.

Литература: 
  1. Видякин, А. И. Популяционная структура сосны обыкновенной на востоке Европейской части России : автореф. дис. ... д-ра биол. наук: 03.00.16 / А. И. Видякин. – Екатеринбург, 2004. – 48 с.
  2. Некрасова, Т. П. Плодоношение сосны в Западной Сибири / Т. П. Некрасова. – Новосибирск : СО АН СССР, 1960. – 132 с.
  3. Новиков, А. И. Дисковые сепараторы семян в лесохозяйственном производстве: моногр. / А. И. Новиков. – Воронеж, 2017. – 159 с.
  4. Парамонов, Е. Г. Влияние цветовых рас сосны на рост лесных культур / Е. Г. Парамонов, М. Е. Ананьев // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2011. – Т. 4. – № 78. – С. 40-43.
  5. Пименов, А. В. Качественная оценка формового разнообразия сосны обыкновенной в лесоболотных комплексах Западной Сибири / А. В. Пименов, Т. С. Седельникова // Хвойные бореальной зоны. – 2012. – Т. 30. – № 1-2. – С. 157-161.
  6. Правдин, Л. Ф. Основные закономерности географической изменчивости сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) / Л. Ф. Правдин // Основы лесоведения и лесоводства : докл. на V лесн. конгрессе. – М., 1960. – С. 245-250.
  7. Свиридов, Л. Т. Перспективные технические средства для обработки семян хвойных пород / Л. Т. Свиридов, А. И. Новиков, Н. Д. Гомзяков // Лесное хозяйство. – 2007. – Т. 2. – С. 44-46.
  8. Соколов, С. В. Тенденции развития операционной технологии аэросева беспилотными летательными аппаратами лесовосстановительном производстве / С. В. Соколов, А. И. Новиков // Лесотехнический журнал. – 2017. – Т. 7. – № 4. – С. 190-205.
  9. Single seed Near Infrared Spectroscopy discriminates viable and non-viable seeds of Juniperus polycarpos / A. Daneshvar [et al.] // Silva Fennica. – 2015. – Vol. 49. – No. 5.
  10. Genetic diversity and forest reproductive material – from seed source selection to planting / V. Ivetić [et al.] // iForest – Biogeosciences and Forestry. – 2016. – Vol. 9. – No. 5. – P. 801-812.
  11. Large-Scale Screening of Intact Tomato Seeds for Viability Using Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) / H. S. Lee [et al.] // Sustainability. – 2017. – Vol. 9. – No. 4. – P. 8.
  12. Discriminant analysis of Mediterranean pine nuts (Pinus pinea L.) from Chilean plantations by near infrared spectroscopy (NIRS) / V. Loewe [et al.] // Food Control. – 2017. – Vol. 73. – P. 634-643.
  13. Novikov, A. I. Aerial seeding of forests in Russia: A selected literature analysis / A. I. Novikov, B. T. Ersson // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – Vol. 226: 012051. doi: 10.1088/1755-1315/226/1/012051.
  14. Phuangsombut, K. Nondestructive classification of mung bean seeds by single kernel near-infrared spectroscopy / K. Phuangsombut, N. Suttiwijitpukdee, A. Terdwongworakul // Journal of Innovative Optical Health Sciences. – 2017. – Vol. 10. – No. 3. – P. 9.
  15. Simak, M. Removal of filled-dead seeds from a seed bulk / M. Simak // Sverige Skogsvårdsförbunds Tidskrift. – 1981. – Vol. 5. – P. 31-36.
  16. Stoica, D. Influence the degree of sorting the separation process a conical sieve / D. Stoica, G. Stanciu // Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. – 2013. – Vol. 8. – No. 2. – P. 513-518.
  17. Tigabu, M. Characterization of forest tree seed quality with near infrared spectroscopy and multivariate analysis: doctoral thesis / M. Tigabu. – Umeå, 2003. – 56 p.
  18. Tigabu, M. Discrimination of viable and empty seeds of Pinus patula Schiede & Deppe with near-infrared spectroscopy / M. Tigabu, P. C. Odén // New Forests. – 2003. – Vol. 25. – No. 3. – P. 163-176.
  19. Tigabu, M. Identification of seed sources and parents of Pinus sylvestris L. using visible-near infrared reflectance spectra and multivariate analysis / M. Tigabu, P. C. Oden, D. Lindgren // Trees – Structure and Function. – 2005. – Vol. 19. – No. 4. – P. 468-476.
  20. Tillman-Sutela, E. Effect of incubation temperature on the variation of imbibition in northern pine (Pinus sylvestris L.) seeds / E. Tillman-Sutela // Seed Science and Technology. – 1997. – Vol. 25. – No. 1. – P. 101-112.