Лазер для повышения урожайности в сельском хозяйстве. Прорывная разработка

Вступление

На днях попалось небольшое сообщение (см. ниже). Порылся в инете, нашел более обстоятельную статью. Тема показалась важной и интересной, на Конте ее не нашел. Предлагаю обе статьи вашему вниманию. Теперь главное и само сложное для нас - внедрить!

Российские ученые изобрели лазер, который спасет мир от голода

Лазер, который сможет спасти планету от голода, изобрели специалисты Мичуринского государственного аграрного университета. Растения, на которые воздействует установка, растут вдвое быстрее, повышается урожайность, сообщает Daily Mail.

И никакой химии!

Традиционно в мире для повышения урожайности используются химические удобрения. Однако продукты, полученные таким способом, не всегда полезны и безопасны для здоровья человека.

Лазер, изобретенный тамбовскими специалистами, является прорывом в сельскохозяйственной науке. Он позволяет выращивать экологически чистые фрукты, овощи и другие растения.

Кроме того, российская установка «умеет» лечить растения от различных болезней. С её помощью ученые могут узнать, какое количество вредных веществ содержится в урожае и как долго он будет храниться.

Универсальная и мощная

Специалисты лаборатории биофотоники, разработавшие устройство, отмечают, что установка получилась компактной, но очень мощной. К примеру, лазер влияет даже на работу телекамеры, даже если не направлен в её сторону.

По словам разработчиков, лазерный луч повышает скорость протекания естественных процессов в клетках растений.

Семена всходят быстрее, плоды лучше набирают массу, урожай хранится дольше, к тому же растения реже болеют.

Уже создано несколько лазерных установок с разными функциями. Есть среди них приборы, которые выполняют сканирование созревшего урожая, анализируют состояние листьев, исследуют растения в колбах.

Вкалывать будут роботы

В университете заявляют, что установка обойдется недорого и окупится за пару месяцев работы.

Облучать поля светом лазера придется ежедневно, для этого планируется использовать роботов.

Первые испытания робота, «вооруженного» лазером, уже были проведены в теплице университета. Установка двигалась вдоль грядок, а затем возвращалась обратно.

Лаборатория уже получила заказы на создание лазерных установок. Разработкой заинтересовались московские, сочинские и краснодарские аграрии.

https://hi-tech.mail.ru/news/r...

Лазер побеждает засуху и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Блог им. agromaker

Засуха лета 2010 года нанесла сельскому хозяйству России катастрофический урон — гибель сельскохозяйственных культур произошла на площади более 13 млн.га, что составляет 17% от общей посевной площади или 30% от посевной площади зерновых культур в РФ.

Значительно пострадала также кормовая база животноводства, в том числе и посевы трав.

Если предсказания специалистов об аномальной жаре в последующие годы продолжат сбываться, то вопрос получения урожаев в условиях засушливого климата становится первостепенным для отечественных сельхозпроизводителей. В то же время сегодня можно уверенно констатировать, что современная наука имеет в наличии новые, но уже многократно проверенные на практике лазерные биотехнологии, которые в 2-3 раза снижают пагубные последствия засухи и позволяют получать достойные урожаи сельхозкультур даже в экстремально аномальных погодных условиях.

Российскими исследователями разработан ряд физических технологий для предпосевной обработки семян и посевов (плазменные, электромагнитные, гамма- и лазерные) и устройства для их осуществления.

Многолетними исследованиями доказано, что лазерная обработка (для этих целей используется низкоинтенсивное красное лазерное излучение с длиной волны 630-670 нм) чрезвычайно полезна для семян, вегетирующих растений и плодов.

При этом следует подчеркнуть, что такая обработка совершенно безопасна, она полностью исключает генетическую мутацию и не приводит к отложенным опасным последствиям для человеческого организма.

Использование лазерных технологий для борьбы с засухой на российских полях имеет свою историю. Еще 40 лет назад в процессе освоения целинных земель с учётом засушливого климата степей Казахстана и Южного Урала впервые в мировой практике эта проблема решалась с помощью лазерной активации семян.

Одновременно с лабораторными исследованиями проводились производственные испытания в колхозах и совхозах — в 1975 году в условиях сильнейшей засухи в степях Казахстана такими семенами было засеяно пробное поле площадью более 20 тыс. га, в 1980-1981 г.г. опытные поля составляли уже 300 тысяч гектаров.

Было установлено, что получаемый эффект зависит от многих факторов — биологических особенностей объектов исследования, вида, дозы, срока, продолжительности облучения, от внешних условий (низкие температуры, засухи, редуцированный режим минерального питания и др.).

По результатам опытов всхожесть семян возрастала на 15%, урожайность зерна оказалась на 25% выше среднестатистической для этой местности и на 50% превышала урожайность того лета на полях, засеянных обычными (не обработанными лазером) семенами.

Эти результаты подтвердились и в последующие 3 года. Опыты в разных климатических условиях Казахстана (при частых похолоданиях весны или суховеях) показали, что после облучения семян пшеницы лазерным светом урожай повышается и вегетационный период сокращается.

Были разработаны и планировались к запуску в серийное производство специализированные лазерные установки. Однако, по непонятным причинам (говорили, что все средства были перенаправлены в те времена на строительство комбикормовых заводов) в 1978 году все работы по этому направлению были свернуты и заморожены.

В начале 90-х годов специалисты краснодарского НПФ «Биолазер» и Всероссийского научно-исследовательского института биологической защиты растений (ВНИИБЗР) решили продолжить начатые много лет назад исследования. Были разработаны новые технологии и регламенты лазерной обработки семян и растений, изучены процессы аккумулирования ими лазерной энергии, переизлучения её другим слоям семян и растущим рядом растениям, разработаны и запатентованы стационарные и переносные лазерные устройства (патенты РФ № 2202869, №2240663).

Эффективность разработанных лазерных технологий подтверждена их многолетними исследованиями, а также результатами успешных испытаний в течение последних 15 лет более чем в 40 хозяйствах Краснодарского края и Ростовской области.

Согласно опубликованным данным о результатах проведенных исследований большинство подобных технологий позволяет получить дополнительную прибавку урожая в среднем до 10-15 ц/га (от 5 до 30 ц/га в зависимости от культуры, плодородия почв и других факторов), значительно улучшить посевные качества семян, повысить их устойчивость к болезням, а также увеличить содержание полезных веществ (клейковины, витаминов и др.) в конечном продукте.

В частности, для озимой пшеницы экономический эффект от применения указанных технологий достигает более 3,5 тыс. рублей/га.

Многочисленные испытания в хозяйствах показали, что повышение урожайности сои, кукурузы составило от 3 до 7 ц/га, овощных культур — от 0,7 до 3,2 кг/м2, сахарной свеклы — от 20 до 40 ц/га. Отмечено также, что при этом ускорялись сроки созревания (на 3-10 дней).

И это при том, что лазерные технологии в 4 раза дешевле химических, а их эффективность сравнима с действием такого популярного фунгицида, как «Альто-Супер».

Эффективность использования излучения лазера для интенсификации роста растительных тканей обусловлена тем, что лазерный луч активирует процессы фотосинтеза. Росторегулирующий эффект связан с высокой восприимчивостью фитохрома семян и хлорофилла вегетирующих растений к лазерному свету красной области спектра.

Под воздействием лазерных лучей живые ткани становятся источником вторичного излучения, которое стимулирует клеточное деление, ускоряет обменные и окислительные процессы и активирует соседние ткани, не испытавшие прямого воздействия лазерного луча.

Предпосевная лазерная обработка обеспечивает повышение урожайности зерновых культур за счет повышения всхожести и энергии прорастания семян, подавления ряда экономически значимых болезней на уровне, сопоставимом с обработкой фунгицидами, и даже более высоком.

Так, эффективность лазерной обработки против фузариозной и офиоболезной корневой и прикорневой гнили составляет 58% и 80% соответственно.

И только при наличии заспоренности семян возбудителем твердой головни необходимо провести их постлазерную химическую обработку протравителем, но с пониженной на 1/3 от рекомендуемой дозой. Обработка посевов лазерным излучением обеспечивает подавление желтой и стеблевой ржавчины, черного бактериоза колоса на уровне двукратной обработки фунгицидами, эффективность подавления бурой ржавчины и пиренофороза достигает после такой обработки 60%. Действие лазерного излучения на патогенную микрофлору носит опосредованный через растение характер и имеет профилактическое значение (индукция болезнеустойчивости). Применение лазерной активации позволяет добиться устойчивого повышения индукции болезнеустойчивости у семян и растений к патогенной микрофлоре.

Фунгицидные свойства лазерного луча основаны на активации лазерным светом механизма сверхчувствительности растений, когда в ответ на появление патогенов растение начинает интенсивно продуцировать физиологически активные соединения — активные формы кислорода, этилен, лигнин. Первые разрушают стенки фитопатогенов, а этилен и лигнин способствуют созданию придермального барьера, препятствующего проникновению и развитию патогенов в тканях растений.

Лазерная обработка дает прекрасные результаты при воздействии не только на сами растения, но и на посевной материал (семена, клубни, луковицы), который, как известно, хлорофилла еще не содержит.

В этом случае световая энергия не тратится на процесс фотосинтеза, а, преобразуясь в фотохимическую, запасается и затем расходуется во время прорастания и на всех стадиях вегетации. Семена быстрее и дружнее всходят, у проростков раньше образуются корни, площадь листьев оказывается большей, а корневая система — разветвленнее. В большем количестве и раньше созревают плоды.

Полевые испытания показали высокую адаптацию лазерной технологии к условиям промышленного сельского хозяйства. Лазерная установка ЛУ-2 эффективна как при облучении больших объемов семян, так и посевов на полях, достаточно проста в эксплуатации.

Обработка семян в буртах проводится перед посевом на зерноскладе в автоматическом режиме без присутствия людей. Объем для обработки ограничивается только вместимостью зерносклада.

До и после обработки семян проводится их обязательная фитоэкспертиза с выдачей рекомендаций на посев. Этим же лазерным устройством, навешенным на тракторное средство, обрабатываются площади посевов при вегетации. Многолетние результаты использования приемов лазерной обработки семян и посевов показали их высокую эффективность.

При лазерной обработке семян картофеля, свеклы увеличивается плотность корнеплодов, что повышает их устойчивость к механическим повреждениям при уборке и перевозке, способствует лучшей сохранности.

Использование лазерного облучения в лесном хозяйстве позволяет получать больше качественных сеянцев и саженцев с единицы площади, обеспечивать защиту лесных насаждений от фитопатогенов и ускорять сроки выращивания посадочного материала для искусственного лесовосстановления. Как отмечалось выше, особенно актуально использование лазерных биотехнологий для повышения жизнеспособности растений в экстремальных погодных и почвенных условиях — засушливое лето и морозная зима, а также загрязнение почв нефтепродуктами.

К сожалению, темпы внедрения лазерных технологий в хозяйствах неоправданно низки.

Сказывается традиционный консерватизм и недоверие сельхозпроизводителей к принципиально новым и незнакомым инновационным технологиям, недостаточное внимание и поддержка их властными структурами на местах.

Источник: «ЛазерИнформ», 2011, № 1-2 (448-449), с.4-7,  Блог им. agromaker http://agropraktik.ru/blog/147...