Публикации автора

Болезни растений снижают урожайность сельскохозяйственных культур и могут серьезно повлиять на устойчивость аграрной отрасли. Для контроля и эффективной борьбы болезней важно их выявлять на раннем этапе. Провели анализ оптических методов и приборов диагностики зараженности растений. (Цель исследования) Разработать прибор оптической фотолюминесцентной диагностики заражения семян злаковых растений фузариозом. (Материалы и методы) Исследовали зараженные фузариозом семена озимой пшеницы сорта Иришка 172 и ячменя Московский 86. (Результаты и обсуждение) В универсальном приборе, измеряющем зараженность пшеницы и ячменя, необходимо иметь три источника излучения с длиной волны 362, 424 и 485 нанометров. Для возбуждения люминесценции на длине волны 362 нанометра наиболее подходит светодиод VLMU3510-365-130, на 424 нанометра - светодиод CREELED424, на 485 нанометров - светодиод XPEBBL-L1. Для регистрации люминесценции семян в диапазонах 390-550 и 510-670 нанометров выбран фотодиод VEMD5510, а в диапазоне 450-600 нанометров - фотодиод BPW21R. Также выбраны микроконтроллер, операционный усилитель, дисплей, клавиатура и другие компоненты. Разработана структурная схема, включающая светооптический и электронный блоки, а также блок питания. При лабораторных испытаниях прототипа прибора «ЛЮМ ВИМ-1» получены зависимости фотосигналов при 362, 424 и 485 нанометрах для семян пшеницы и ячменя различной степени зараженности. Методика определения зараженности фузариозом включает пробоподготовку, возбуждение и регистрацию фотолюминесценции, усиление соотношения фотосигналов и расчет зараженности по градуировочным уравнениям. (Выводы) На основе критерия энергоэффективности выбраны источники и приемники излучения для прибора экспресс-контроля степени заражения фузариозом семян пшеницы и ячменя. В ходе лабораторных испытаний подтверждены ранее полученные зависимости потоков фотолюминесценции семян от зараженности и уточнены градуировочные характеристики разработанного прибора.

Статья посвящена комплексному исследованию диэлектрических свойств покровной ткани семян растений на стадиях возбуждения и испускания люминесценции: кукурузы, пшеницы, ячменя, перца и козлятника. Экспериментально установлена относительно низкая стабильность спектров возбуждения и испускания люминесценции по их относительной ширине, которая в лучшем случае для козлятника составляет, примерно, 0,077. Обнаружено существование между модулем и мнимой частью комплексного спектра на пиковой частоте угла задержки, величина которого определяется временем максвелловской релаксации. Предложена электрическая схема полосового RC-фильтра, отражающего свойства среды на этапах возбуждения и испускания люминесценции. Показана возможность определения показателя преломления среды по величине добротности спектра по шкале энергии. Обработка данных эксперимента выполнена с использованием математического пакета Microcal Origin (7 версия).

Статья посвящена исследованию электронных свойств материала покровной ткани семян растений: ржи, пшеницы, ячменя и козлятника при комнатной температуре. Обнаружено существование в покровной ткани семян растений в состоянии покоя селективных фотоактивных центров поглощения света на длинах волн для ржи 424 нм, пшеницы 423 нм, ячменя 444 нм и козлятника 461 нм, что соответствует синей части света. По спектру диффузного отражения поверхности семян растений определяли спектральный ход и форму кривой поглощения. Для описания хода изменения коэффициента поглощения использовали уравнение Кубелки и Мунка. В результате по краю оптического поглощения рассчитана оптическая ширина запрещенной зоны, которая в зависимости от типа семени изменяется от 3 до 3,4 эВ. Из чего можно заключить, что материал покровной ткани семян растений проявляет свойства широкозонного полупроводника.