Научный архив: статьи

Перспективным направлением усовершенствования методов контроля качества сельскохозяйственной продукции является изучение возможности выявления скрытых (внутренних) дефектов сельскохозяйственной продукции путем применения неразрушающих методов, например методов спектрального анализа, в том числе, метода микрофокусной рентгенографии, который позволяет выявить дефекты орехов культурных сортов благодаря визуализации внутренней их внутренней структуры. Целью работы являлось установление корреляционной взаимосвязи между параметрами рентгенографических проекций и внутренними дефектами грецкого ореха и орехов миндаля и возможности использования метода микрофокусной рентгенографии для контроля качества цельных орехов культурных сортов. В качестве объектов исследования использовали образцы ореха грецкого (Juglans regia L.) и миндаля (Prunus amygdalus Batsch), выращенные на опытной станции Никитского ботанического сада (Республика Крым), урожай 2020 и 2021 гг. Для получения рентгенографических цифровых изображений орехов применяли многофункциональную передвижную рентгенографическую установку ПРДУ-02. Анализ полученных цифровых рентгенографических изображений орехов проводили в 2 этапа. На этапе интегральной обработки цифровых рентгенографических изображений рассчитывали среднюю яркость рентген-проекции (E, ед. яркости) и площадь рентген-проекции (S, см 2), на этапе фазового анализа устанавливали долю площади пустот и долю суммарной площади ядра со скорлупой от общей площади рентген-проекции (Sпуст / S, % и Sя + с / S, %). Полученные значения коэффициентов корреляции свидетельствуют о высокой корреляции массы и параметров рентгеновских изображений Е и S для грецкого ореха. Умеренная корреляция параметров E (RXY = 0,64) и S (RXY = 0,61) выявлена для орехов миндаля. Корреляция массы орехов и доли суммарной площади ядра и скорлупы от общей площади рентген-проекции, Sя + с /S менее выражена, что можно объяснить наложением погрешности фазового анализа, в результате которого получены значения S я + с / S.

Выявление качества семян современными методами для успешного производства овощной продукции, в том числе капустных культур, является актуальной задачей. Учитывая, что традиционные методы анализа качества семян трудоемки и длительны, большую перспективу имеют неинвазивные методы, как оптические, так и рентгеновские. Цель исследований – провести комплексный анализ качества коллекционных образцов семян капустных культур с использованием как неинвазивных инструментальных методов, так и стандартных методов проращивания; выявить имеющиеся между ними корреляции. Исследования инструментальными цифровыми методами качества семян капустных культур проводили в секторе биофизики растений Агрофизического научно-исследовательского института, оценку посевных качеств – в условиях вегетационного опыта на базе ВИР. Оптические параметры семян изучали путем сканирования семян при помощи цифрового планшетного сканера модели HP Scanjet 200, компьютерный анализ полученных изображений проводили с привлечением программного обеспечения «ВидеоТесТ-Морфология 5.2». Для выполнения цифровой микрофокусной рентгенографии семян был задействован аппаратно-программный комплекс на основе передвижной рентгенодиагностической установки ПРДУ-02. Рентгеновская съемка проводилась с пятикратным увеличением изображения. Цифровая обработка полученных рентгеновских изображений исследуемых образцов семян и определение геометрических и яркостных характеристик выполнялись с помощью программного обеспечения, разработанного ФГБНУ АФИ в программной среде MATLAB. Максимальный процент значимых корреляций между показателями, оцененными неинвазивными методами, и значениями всхожести семян наблюдался для показателей «средняя сумма дефектов» (78 %), «средняя яркость рентгенообразов семян» (66 %), «затемненность проекции семени на рентгенограмме» (66 %), «степень выраженности красного цвета по цветовой модели RGB» (55 %), «средний размер» (50 %). Это может свидетельствовать о перспективности разработки на основе неинвазивной цифровой микрофокусной рентгенографии для экспресс-прогноза всхожести, в том числе полевой.