CC BY
4
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
Вестник аграрной науки Дона. 2024. Т. 17. № 1 (65). С. 75-84. Don agrarian science bulletin. 2024; 17-1(65): 75-84.
Научная статья УДК 621.317
DOI: 10.55618/20756704_2024_ 17_1_75-84 EDN: HNIUDK
ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМОЙ СЛАБОТОЧНЫХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ РАЗРЯДОВ НА ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН И РОСТ ПРОРОСТКОВ ПШЕНИЦЫ
Емад Хуссеин Али Мунассар1, Оксана Ивановна Андреева1, Иван Александрович Шорсткий1
1Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, Россия, [email protected]
Аннотация. Пшеница - это одна из ведущих продовольственных культур в мире, поэтому важно разработать более эффективные и устойчивые методы её выращивания, чтобы удовлетворить основные потребности людей в продовольствии. Задача улучшения прорастания посевного материала в условиях изменяющихся климатических условий, освоения новых земель является актуальной. Пшеница является основной производимой культурой для внутреннего потребления и на экспорт. В данной работе рассматривается влияние обработки низкотемпературной плазмой слаботочных высоковольтных разрядов на всхожесть семян и рост проростков пшеницы. В качестве вариации режимов обработки использовали режим коронного и искрового разряда. Образцы семян подвергались обработке низкотемпературной плазмой в режиме самотека на разработанной установке. Инкубация образцов в вертикальной ферме проводилась по методике анализа длины проростков и корешков. Результаты показали, что образцы, прошедшие обработку коронным разрядом, демонстрируют улучшенные регидратационные показатели впитывания влаги, длина проростков и корешков почти в 1,5 раза превосходит длину проростков и корешков контрольного образца. Показано, что обработка низкотемпературной плазмой позволяет значительно улучшить контактные свойства поверхности семян с каплей воды, что влияет на показатели регидратации. При увеличении тока разряда и перехода от коронного режима к искровому эффекты термического воздействия возрастают. Данные всхожести при подготовке искровым разрядом показали снижение показателей. Показано влияние низкотемпературной плазмы слаботочных искровых разрядов на всхожесть и рост семян пшеницы. Методика обработки, применимая в исследовании, может быть применима в сельском хозяйстве для улучшения активизации всхожести и роста семян. Дальнейшие исследования будут направлены на поиск оптимальных режимов обработки посевного материала низкотемпературной плазмой слаботочных высоковольтных разрядов.
Ключевые слова: низкотемпературная плазма, всхожесть, проращивание пшеницы, коронный разряд, искровой разряд, рост, регидратация, влагосодержание, стимулирование роста
Для цитирования: Мунассар Е.Х.А., Андреева О.И., Шорсткий И.А. Влияние обработки низкотемпературной плазмой слаботочных высоковольтных разрядов на всхожесть семян и рост проростков пшеницы // Вестник аграрной науки Дона. 2024. Т. 17. № 1(65). С. 75-84. DOI: 10.55618/20756704_2024_17_1_75-84. EDN: HNIUDK
Благодарности: Исследование выполнено при финансовой поддержке Кубанского научного фонда в рамках научного проекта № МФИ-20.1/42
© Мунассар Е.Х.А., Андреева О.И., Шорсткий И.А., 2024
Original article
EFFECT OF LOW-TEMPERATURE PLASMA TREATMENT OF LOW-CURRENT HIGH-VOLTAGE DISCHARGES ON THE GROWTH OF SPROUTS AND GERMINATION CHARACTERISTICS OF WHEAT SEEDS
Emad Hussein Ali Munassar1, Oksana Ivanovna Andreeva1, Ivan Aleksandrovich Shorstky1
1Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia, [email protected]
Abstract. Wheat is one of the leading food crops in the world, so it is important to develop more efficient and sustainable methods of growing it to meet people's basic food needs. The task of improving the germination of seed material in conditions of changing climatic conditions, the development of new lands is urgent. Wheat is the main crop produced for domestic consumption and for export. In this paper, the effect of low-temperature plasma treatment of low-current high-voltage discharges on the growth of sprouts and germination of wheat seeds is considered. Corona and spark discharge modes were used as variations of the treatment modes. Seed samples were treated with low-temperature plasma in the gravity flow mode at the developed installation. Incubation of samples in a vertical farm was carried out using the method of analyzing the length of seedlings and roots. The results showed that the samples treated with corona discharge demonstrate improved rehydration rates of moisture absorption, the length of seedlings and roots is almost 1.5 times longer than the length of seedlings and roots of the control sample. It has been shown that treatment with low-temperature plasma can significantly improve the contact properties of the surface of seeds with a drop of water, which affects the rehydration rates. With an increase in the discharge current and the transition from corona mode to spark mode, the effects of thermal exposure increase. Germination data during spark discharge preparation showed a decrease in indicators. The effect of low-temperature plasma of low-current spark discharges on the growth and germination of wheat seeds is shown. The processing technique used in the study can be applied in agriculture to improve the activation of seed growth and germination. Further research will be aimed at finding optimal seed treatment modes with low-temperature plasma of low-current high-voltage discharges.
Keywords: low-temperature plasma, corona discharge, spark discharge, germination, wheat germination, growth, rehydration, moisture content, growth stimulation
For citation: Munassar E.H.A., Adreeva O.I., Shorstkiy I.A. Effect of low-temperature plasma treatment of low-current high-voltage discharges on the growth of sprouts and germination characteristics of wheat seeds. Vestnik agrarnoy nauki Dona = Don agrarian science bulletin. 2024; 17-1(65): 75-84. (In Russ.) DOI: 10.55618/20756704_2024_17_1_75-84. EDN: HNIUDK
Acknowledgments: The study was carried out with financial support from the Kuban Science Foundation within the framework of scientific project No MFI-20.1/42
Введение. Пшеница является одной из ведущих продовольственных культур в мире и одним из наиболее часто выращиваемых злаков, используемых для получения продуктов питания [1, 2]. Следовательно, важно разработать более эффективные и устойчивые методы выращивания сельскохозяйственных культур для удовлетворения основных потребностей людей в продуктах питания. Хорошо известно, что пшеница (Шот aestivum L.) является одним из важнейших культурных растений, обеспечивающих основные продукты питания во всем мире [3]. Питательная ценность пшеницы обусловлена высоким содержанием углеводов, белков и пищевых волокон, а также значительным содержанием витаминов, минералов и ан-тиоксидантов, таких как каротиноиды, феноль-ные соединения и фитостеролы [4]. После проращивания проростки пшеницы являются гомологией лекарств и пищевых продуктов, они богаты биологически активными соединениями и могут употребляться в виде сырого сока, таблеток и капсул [5]. Таким образом, улучшение всхожести и роста семян пшеницы имеет большое значение для промышленности.
Традиционные методы улучшения прорастания семян пшеницы в основном основаны на химической обработке, которая может представлять опасность для окружающей среды; поэтому были исследованы новые методы физической обработки на предмет их потенциального улучшающего воздействия на прорастание семян пшеницы и рост проростков, которые включают обработку ультразвуком [6], импульсным электрическим полем [7], магнитным полем [6], и низкотемпературная плазма [8-12]. Среди этих методов холодная плазма является наиболее впечатляющей и наиболее изученной за последние десятилетия [13].
В недавнем исследовании Daniela Dobrin, Monica Magureanu и др. [8] провели ряд экспериментов связанных с исследованием поведения семян пшеницы, подвергнутых обработке плазмой при поверхностном разряде при атмосферном давлении и комнатной температуре. Авторы утверждают, что корешки и проростки образцов, обработанных плазмой, были длиннее и тяжелее, чем у необработанных семян, при всех исследованных длительностях обработки. Исследования показали, что существенное увеличение длины было получено для се-
мян, обработанных в плазме в течение 15 минут. Средняя длина корешков составила Зб, 49 +0,46 см, в то время как в случае контрольных образцов средняя длина корешков составила 32, 89 ±0,27 см. Сухая масса корешков после 15-минутной обработки плазмой составила 1,06 г, что значительно выше по сравнению с контролем (0,79 г). Распределение длины проростков было значительно более узким для обработанных образцов, что свидетельствует о более равномерном росте проростков. Авторы отмечают, что улучшение показателей может быть связано с повышенной смачиваемостью, наблюдаемой у обработанных образцов.
В исследовании Yiran Meng, Guangzhou Qu, Tiecheng Wang и др. [9] рост проростков был исследован с использованием плазменной системы с диэлектрическим барьерным разрядом (ДБР) при атмосферном давлении и комнатной температуре. В данном исследовании использовалась плазма с различными источниками газа (кислород, воздух, аргон и азот). Характеристики всхожести, параметры роста проростков, изменения поверхности семенной оболочки, проницаемость и растворимый белок проростков были измерены после обработки плазмой ДБР. Результаты экспериментов показали, что плазма ДБР средней интенсивности оказывает активное воздействие на прорастание семян пшеницы и рост проростков. Потенциал прорастания значительно увеличился на 24,0, 28,0 и 35,5% после 4-минутной обработки воздушной плазмой, азотной плазмой и аргоновой плазмой соответственно по сравнению с контролем; длина проростков и корешков также увеличилась; однако после обработки кислородной плазмой улучшения не наблюдалось. Авторы отмечают, что анализ под сканирующим электронным микроскопом показал, что воздействие травления на оболочку семян происходило после обработки воздушной плазмой, азотной плазмой и аргоновой плазмой, что влияло на гигроскопичность и проницаемость семян пшеницы. Кроме того, плазма ДБР умеренной интенсивности также может активировать несколько физиологических реакций в семенах пшеницы, что приводит к увеличению выработки растворимого белка в проростках пшеницы.
Tibor Sto^k, Mária Hense^, Michal Mar-tinka, Ondrej Novak и др. [10] провели ряд исследований, связанных с изучением влияния низкотемпературной плазмы на структуру се-
мян, рост и метаболизм гороха. Авторы исследования использовали диффузный компланарный поверхностный барьерный разряд в качестве источника НП (низкотемпературной плазмы) при различной продолжительности обработки (от 60 до 600 с). НП увеличивала процент прорастания семян гороха, а также параметры роста (длина корешков и проростков, сухая масса), а жизнеспособность проростков и эффекты НП также зависели от времени воздействия. Предварительная обработка НП вызывала изменения в эндогенных гормонах (ауксинах и цитокининах, их катаболитах и конъюгатах), что коррелировало с усилением роста проростков гороха. Поглощение воды семенами было значительно увеличено в обработанных семенах, что способствовало более быстрой гидратации и активации ферментов прорастания и фито-гормонов, а также запустило метаболические процессы, которые привели к повышению жизнеспособности обработанных семян.
Bozena Sera, Petr Spatenka, Michal Sere и др. [11] изучали влияние НП на прорастание и ранний рост зерен пшеницы и овса. Зерна стимулировали разрядом холодной плазмы мощностью 500 Вт при расходе воздуха 200 мл/мин в течение различной продолжительности времени (от 0 до 2400 с). Авторы отмечают, что наибольшие изменения и стимулирующий эффект были достигнуты на обработанных зерновках пшеницы (разрушенная семенная оболочка, количество проросших семян, скорость прорастания) в отличие от обработанных овсяных зерновок, где эти параметры были незначительными. Было обнаружено различное содержание фенольных соединений в контрольных проростках и в проростках из обработанных проростков. Разное содержание иллюстрировало изменения в процессах метаболизма у обоих тестируемых видов. Эти явления указывают на проникновение активных веществ из плазмы через пористую оболочку семян внутрь семян, где они вступают в реакцию с клетками семян.
A. Zahoranova, M. Henselova, D. Hudecova и др. [12] в своем исследовании изучали влияние холодной плазмы атмосферного давления на жизнеспособность проростков пшеницы и на инактивацию микроорганизмов на поверхности семян. Для обработки семян использовался так называемый диффузный компланарный поверхностный барьерный разряд, генерирующий холодную плазму в окружающем воздухе с вы-
сокой объемной плотностью мощности около 100 Вт/см3 при времени воздействия в диапазоне 10-600 с. Для оценки параметров холодной плазмой атмосферного давления (ХПАД) использовались оптическая эмиссионная спектроскопия и электрические измерения. Полученные результаты показывают, что скорость прорастания, сухая масса и жизнеспособность проростков значительно увеличивались при плазменной обработке с 20 до 50 секунд. Плазменная обработка семян привела к значительному повышению смачиваемости и более быстрому прорастанию по сравнению с необработанными семенами. Эффект ингибирования роста (ХПАД) на поверхностную микрофлору семян пшеницы усиливался с увеличением времени обработки.
Цель работы - исследовать влияние предварительной обработки низкотемпературной плазмой слаботочных высоковольтных раз-
рядов на всхожесть семян и рост проростков пшеницы.
Материалы и методы исследования.
Используемый материал. Для исследования были выбраны зерна пшеницы твердого сорта, представляющего особую ценность для агропромышленного комплекса края. Для чистоты эксперимента были выбраны зерна без видимых дефектов. Были подготовлены три партии зерен по 100 штук, при этом фотофиксацию проращивания проводили для 12 зерен каждой партии.
Метод обработки низкотемпературной плазмой и выращивания. Семена пшеницы обрабатывались низкотемпературной плазмой слаботочных высоковольтных разрядов на установке при атмосферном давлении и комнатной температуре. Установка проиллюстрирована на рисунке 1.
питатель
feeding unit
Приёмный бункер Receiving hopper
1 - питатель; 2 - корпус с трубопроводом и электродными узлами; 3 - выгрузной бункер Рисунок 1 - Установка для обработки низкотемпературной плазмой 1 - feeding unit; 2 - frame with pipeline and electrode units; 3 - unloading hopper Figure 1 - Installation for low-temperature plasma treatment
Установка для обработки низкотемпературной плазмой включает шахту из диэлектрического материала с трубопроводом. В трубо-
проводе поярусно расположены источники для обработки низкотемпературной плазмой в соот-
ветствии с технологией, описанной в источнике [14].
Семена пшеницы погружались в питатель и затем перемещались по шахте, проходя обработку необходимым разрядом.
В качестве вариации были выбраны семена, обработанные искровым разрядом (опыт А), коронным разрядом (опыт Б) и без обработки (опыт В).
Изучение регидратации семян пшеницы. Для изучения зависимости поглощения воды зернами пшеницы от времени, навески из контрольного и обработанного коронным разрядом, массами по 10 г, помещали в емкости с количеством воды 1 л при температуре 20 °С. С периодичностью в 30 минут на протяжении 270 минут производили взвешивание навесок на аналитических весах и определяли динамику регидратации. Для этого навеска извлекалась из емкости и бумажным полотенцем удалялась поверхностная влага.
Рисунок 2 - Вертикальная ферма Keisue Kes 2.0 Figure 2 - Vertical farm Keisue Kes 2.0
Величину регидратации определяли по формуле
к — — ЛРег и^
где щ - влагосодержание регидратированной пшеницы в момент времени t (кг влаги/кг сухого вещества);
и0 - влагосодержание исходного образца (кг влаги/кг сухого вещества).
Проращивание семян. После обработки низкотемпературной плазмой семена пшеницы отправляли на высаживание в вертикальной ферме Keisue ^ 2.0 (рисунок 2). Температура внутри фермы составляла 23 °С, влажность -до 80%. Режим работы был установлен с использованием LED-светодиодов, имитирующих солнечные лучи в режиме день/ночь. Высаживание производилось следующим образом: первые два ряда - образцы по опыту В, вторые - партия по опыту Б, третьи два ряда - партия по опыту А.
Различные этапы проращивания фиксировали фотографированием и оценкой длины корешков каждого образца. Исследования проводили в течение 18 дней. Фото, иллюстрирующие изменения роста проростков зерен пшеницы, представлены на рисунке 3.
Длина проростков и корешков образцов высчитывалась как среднее арифметическое всех выращиваемых зерен по формуле
_ 1 ^п
п ' 1 1
где п - количество значений.
Статистическая обработка. Поставленные эксперименты проводили в трехкратной повторности. Для оценки достоверности различий между исследуемыми параметрами проводили дисперсионный анализ по методике ANOVA при p < 0,05. Статистический анализ проводили в программной среде Excel и специализированной программной среде STATISTICA 13 (Statsoft, США).
Результаты исследования и их обсуждение. В предыдущих работах по анализу влияния низкотемпературной плазмы слаботоч-
ных высоковольтных разрядов было установлено, что поверхностная микроструктура семян приобретает мелкоячеистую структуру благодаря эффекту «травления» [14]. На рисунке 3 представлена фотография капли воды на поверхности зерна, обработанного по опытам А и Б. Фотография проведена через 10 секунд после нанесения капли воды на поверхность зерна с помощью дозатора. Различие между поведением капли на поверхности материала говорит о различии значений контактных углов смачивания [14]. Поверхность семян после об-
работки по опыту Б становится более гидрофильной. Изменения влагосодержания во времени семян пшеницы для опытов А-В представлены на рисунке 3. Быстрое поглощение влаги связано с поверхностным и капиллярным всасыванием. В процессе обработки низкотемпературной плазмой различных разрядов происходит эффект изменения микроструктуры поверхности семян, что положительно влияет на динамику регидратации. Данный эффект положительно влияет на процесс всхожести семян.
Опыт А Trial А
Опыт Б Trial B Опыт В Trial C
О 30 60 90 120150180210240270300
Время, мин Time, min
Рисунок 4 - Изображение поверхности зерна с каплей воды для опыта В (а), опыта Б (б) и динамика дегидратации для образцов семян по опытам А-В (в) Figure 4 - Image of the grain surface with a drop of water for experiment B (a), experiment B (b) and the dynamics of dehydration for seed samples from experiments A-B (c)
В опытах А-В было обнаружено, что эффективность проращивания имела сходные значения для обработанных и необработанных образцов (95%, 95% 98%, для опытов А, Б и В соответственно).
Корешки и проростки образца, обработанного коронным разрядом (опыт Б), были длиннее, чем у контрольного и обработанного искровым разрядом. Результаты измерений проростков и корешков представлены в таблице.
Параметры длины корешков и проростков семян пшеницы для различных опытов Parameters of the length of roots and sprouts of wheat seeds for various experiments
Образец Показатели Indicators
Sample Длина проростков, см Length of sprouts, cm Длина корешков, см Length of roots, cm
Опыт В Trial C 16,2 20
Опыт Б 18,5 25,2
Trial B
Опыт А 15,1 13,4
Trial А
oo О О О О 1
oo —
разряд разряд Контроль . Corona _ Spark disControl j discharge I charge
ÖO О ООО fW ОООOOq>
ОООООО (
4 день 4 day
f ^оооос >
13 день 13 day
Рисунок 3 - Фотографии изменения роста проростков семян пшеницы в различные интервалы времени Figure 3 - Photographs of changes in the growth of wheat sprouts at different time intervals
Стоит отметить, что рост величины тока разряда негативно влияет на показатели корневой системы и проростков. Данный результат вызван локальным перегревом от джоулева тепла искрового разряда.
Стоит отметить, что исследования, направленные на повышение эффективности проращивания семян с применением электрофизической обработки, показывают разноплановые результаты [15-18]. Различие результатов вызвано отсутствием универсального подхода к оценке воздействия низкотемпературной плазмой или другим физическим методом на биологический объект.
Выводы. Исследовано влияние предпосевной обработки низкотемпературной плазмой слаботочных высоковольтных разрядов на всхожесть семян и рост проростков пшеницы. Проведен сравнительный анализ изучаемых характеристик образцов, который показал положительные результаты для образца, прошедшего обработку коронным разрядом: регидратация выше, чем у контрольного, длина проростков и корешков почти в 1,5 раза превосходит длину проростков и корешков контрольного. Наихудший результат показал образец, подвергнутый обработке искровым разрядом. Длина корешков и проростков образца, обработанного коронным раз-
рядом: 25,2 см, 18,5 см; контрольного образца: 20 см, 16,2 см; образца, обработанного искровым разрядом: 13,4 см, 15,1 см.
На основе критического анализа и проведенных исследований, изучения литературных источников показано влияние низкотемпературной плазмы на всхожесть семян и рост проростков пшеницы. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что методика, используемая в исследовании, может быть применима в сельском хозяйстве для улучшения основных характеристик - всхожести, роста, регидрата-ции.
Список источников
1. Cheng A., Mayes S., Dalle G., Demissew S., Mas-sawe F. Diversifying crops for food and nutrition security - a case of teff // Biological Reviews. 2017. No 92(1). Р. 188198. DOI: 10.1111/ brv.12225
2. Scholtz V., Khun J., Será B., Sery M., Julák J. Effects of Nonthermal Plasma on Wheat Grains and Products // Journal of Food Quality. 2019. Vol. 2019. P. 7917825.
DOI: 10.1155/2019/7917825. EDN: VKKVQU
3. Abedi T, Mojiri A. Cadmium uptake by wheat (Triti-cum aestivum L.): An overview // Plants. 2020. No 9(4). Р. 500. DOI: 10.3390/plants 9040500
4. Abdel-Aal ESM, Rabalski I. Bioactive Compounds and their Antioxidant Capacity in Selected Primitive and Modern Wheat Species // Open Agriculture Journal. 2008. No 2(1). Р. 7-14. DOI: 10.2174/1874331500802010007
5. Akbas E., Kilercioglu M., Onder O.N., Koker A., Soyler B., Oztop M.H. Wheatgrass juice to wheat grass powder: Encapsulation, physical and chemical characterization // Journal of Functional Foods. 2017. Vol. 28. P. 19-27. DOI: 10.1016/j .jff. 2016.11.010
6. Guimaraes B., Polachini T.C., Augusto PED, Telis-Romero J. Ultrasound-assisted hydration of wheat grains at different temperatures and power applied: Effect on acoustic field, water absorption and germination // Chemical Engineering and Processing - Process Intensification. July. 2020. No 155. Р. 108045. DOI: 10.1016/j.cep.2020.108045
7. Ahmed Z., Manzoor M.F., Ahmad N., Zeng X.A., Din Z ud, Roobab U., et al. Impact of pulsed electric field treatments on the growth parameters of wheat seeds and nutritional properties of their wheat plantlets juice // Food Science & Nutrition. 2020. No 8(5). Р. 2490-2500.
DOI: 10.1002/fsn3.1540
8. Dobrin D., Magureanu M., Mandache N.B., Ionita MD. The effect of non-thermal plasma treatment on wheat germination and early growth // Innovative Food Science & Emerging Technologies. May, 2015. Vol. 29. P. 255-260. DOI: 10.1016/j.ifset.2015.02.006
9. Wang T., Meng Y., Qu G., Liang D., Hu S., Sun Q. Enhancement of Germination and Seedling Growth of Wheat Seed Using Dielectric Barrier Discharge Plasma with Various Gas Sources // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2017. Vol. 37. No 4. P. 1105-1119. DOI: 10.1007/s11090-017-9799-5. EDN: YGEYXC
10. Stolárik T., Henselová M., Martinka M., Novák O., Zahoranová A., Cernák M. Effect of Low-Temperature Plasma on the Structure of Seeds, Growth and Metabolism of Endogenous Phytohormones in Pea (Pisum sativum L.) // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2015. Vol. 35. No 4. P. 659-676. DOI: 10.1007/s11090-015-9627-8.
EDN: UQYBNF
11. Será B., Spatenka P., Sery M., Vrchotová N., Hrusková I. Influence of plasma treatment on wheat and oat germination and early growth // IEEE Transactions on Plasma Science. 2010. Vol. 38. No 10. Part 2. P. 2963-2968.
DOI: 10.1109/TPS.2010.2060728. EDN: OLDUID
12. Zahoranová A., Kovácik D., Medvecká V., Cernák M., Henselová M., Hudecová D., Kaliñáková B. Effect of Cold Atmospheric Pressure Plasma on the Wheat Seedlings Vigor and on the Inactivation of Microorganisms on the Seeds Surface // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2016. Vol. 36. No 2. P. 397-414. DOI: 10.1007/s11090-015-9684-z. EDN: WUMUJB
13. H.G. Abd El-Gawad, A. Abou El-Yazied, S.A. Abd Elhady, N. Helal, S. Mukherjee, R. Farag, O.H. Abd Elbar, M.F.M. Ibrahim, M. Hikal, A. ElKelish, N. El Nahhas, E. Azab, I.A. Ismail, S. Mbarki. Exogenous Y-aminobutyric acid (GABA)-induced signaling events and field performance associated with mitigation of drought stress in Phaseolus vulgaris L // Plant Signaling and Behavior. 2021. Vol. 16. No 2. P. 1853384. DOI: 10.1080/15592324.2020.1853384.
EDN: DYNGCJ
14. Шорсткий И.А., Мунассар Е.Х. Влияние низкотемпературной атмосферной плазмы слаботочных высоковольтных разрядов на структуру поверхности и водопо-глощающую способность зернового материала // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2023. Т. 85. № 2(96). С. 23-31.
DOI: 10.20914/2310-1202-2023-2-23-31. EDN: QOSXAQ
15. Филатова И.И., Ажаронок В.В., Гончарик С.В., Люшкевич В.А., Жуковский А.Г., Гаджиева Г.И. Влияние режимов воздействия плазмы высокочастотного разряда на стимуляцию всхожести и фитосанитарное состояние семян // Журнал прикладной спектроскопии. 2014. Т. 81. № 2. С. 256-262. EDN: RXOKWN
16. Грязькин А.В., Гаврилова О.И., Гостев К.В. Влияние воды, обработанной плазмой, на всхожесть семян сельскохозяйственных культур // Аграрный научный журнал. 2023. № 7. С. 11-16.
DOI 10.28983/asj.y2023i7pp11-16. EDN: TCGHBF
17. Акильдинова А.А., Усенов Е.А., Бисенбаев А.К., Габдуллин М.Т., Досболаев М.К., Данияров Т.Т., Рамаза-нов Т.С. Влияние обработки плазмой дкпбр на всхожесть семян пшеницы и активность фермента а-амилазы // Журнал проблем эволюции открытых систем. 2019. Т. 21. № 1-2. С. 68-76. https://peos.kaznu.kz/index.php/peos/ article/view/243/242 (дата обращения 12.12.2023)
18. Фефелова С.В., Шайманов А.А., Янченко А.В. Влияние предпосевной обработки семян столовой моркови плазмой на полевую всхожесть и урожайность // Селекция, семеноводство и сортовая агротехника овощных, бахчевых и цветочных культур: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции, посвященной VII Квасниковским чтениям, Московская обл., Раменский район, д. Верея, 01 декабря 2016 года. ГУП РО "Рязанская областная типография", 2016. С. 304-308. EDN: ZCHKYB
References
1. Cheng A., Mayes S., Dalle G., Demissew S., Mas-sawe F. Diversifying crops for food and nutrition security - a case of teff. Biological Reviews. 2017; 92(1): 188-198.
DOI: 10.1111/ brv.12225.
2. Scholtz V., Khun J., Será B., Sery M., Julák J. Effects of Nonthermal Plasma on Wheat Grains and Products. Journal of Food Quality. 2019; 2019: 7917825.
DOI: 10.1155/2019/7917825. EDN: VKKVQU
3. Abedi T., Mojiri A. Cadmium uptake by wheat (Triti-cum aestivum L.): An overview. Plants. 2020; 9(4): 500.
DOI: 10.3390/plants 9040500
4. Abdel-Aal ESM, Rabalski I. Bioactive Compounds and their Antioxidant Capacity in Selected Primitive and Modern Wheat Species. Open Agriculture Journal. 2008; 2(1): 7-14. DOI: 10.2174/1874331500802010007
5. Akbas E., Kilercioglu M., Onder ON, Koker A., Soyler B., Oztop MH. Wheatgrass juice to wheat grass powder: Encapsulation, physical and chemical characterization. Journal of Functional Foods. 2017; 28: 19-27.
DOI: 10.1016/j .jff.2016.11.010
6. Guimaraes B., Polachini T.C., Augusto PED, Telis-Romero J. Ultrasound-assisted hydration of wheat grains at different temperatures and power applied: Effect on acoustic field, water absorption and germination. Chemical Engineering and Processing - Process Intensification. July. 2020; 155: 108045. DOI: 10.1016/j.cep.2020.108045
7. Ahmed Z., Manzoor M.F., Ahmad N., Zeng X.A., Din Z ud, Roobab U., et al. Impact of pulsed electric field treatments on the growth parameters of wheat seeds and nutritional properties of their wheat plantlets juice. Food Science & Nutrition. 2020; 8(5): 2490-2500.
DOI: 10.1002/fsn3.1540
8. Dobrin D., Magureanu M., Mandache N.B., Ionita MD. The effect of non-thermal plasma treatment on wheat germination and early growth // Innovative Food Science & Emerging Technologies May. 2015; 29: 255-260.
DOI: 10.1016/j.ifset.2015.02.006
9. Wang T., Meng Y., Qu G., Liang D., Hu S., Sun Q. Enhancement of Germination and Seedling Growth of Wheat Seed Using Dielectric Barrier Discharge Plasma with Various Gas Sources. Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2017; 37-4: 1105-1119. DOI: 10.1007/s11090-017-9799-5. EDN: YGEYXC
10. Stolárik T., Henselová M., Martinka M., Novák O., Zahoranová A., Cernák M. Effect of Low-Temperature Plasma on the Structure of Seeds, Growth and Metabolism of Endogenous Phytohormones in Pea (Pisum sativum L.). Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2015; 35-4: 659676. DOI: 10.1007/s11090-015-9627-8. EDN: UQYBNF
11. Será B., Spatenka P., Sery M., Vrchotová N., Hrusková I. Influence of plasma treatment on wheat and oat germination and early growth. IEEE Transactions on Plasma Science. 2010; 38-10(2): 2963-2968.
DOI: 10.1109/TPS.2010.2060728. EDN: OLDUID
12. Zahoranová A., Kovácik D., Medvecká V., Cernák M., Henselová M., Hudecová D., Kaliñáková B. Effect of Cold Atmospheric Pressure Plasma on the Wheat Seedlings Vigor and on the Inactivation of Microorganisms on the Seeds Surface. Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2016; 36-2: 397-414. DOI: 10.1007/s11090-015-9684-z. EDN: WUMUJB
13. Abd El-Gawad H.G., Abou El-Yazied A., Abd El-hady S.A., Helal N., Mukherjee S., Farag R., Abd Elbar O.H., Ibrahim M.F.M., Hikal M., ElKelish A., El Nahhas N., Azab E., Ismail I.A., Mbarki S. Exogenous Y-aminobutyric acid (GABA)-induced signaling events and field performance associated with mitigation of drought stress in Phaseolus vulgaris L. Plant Signaling and Behavior. 2021; 16-2: 1853384. DOI: 10.1080/15592324.2020.1853384. EDN: DYNGCJ
14. Shorstkiy I.A., Munassar E.H. Vliyanie nizkotem-peraturnoy atmosfernoy plazmy slabotochnykh vysokovol'tnykh razryadov na strukturu poverkhnosti i vodopogloshchayushchuyu sposobnost' zernovogo materiala
(Effect of low current cold atmospheric plasma on grains surface structure and water absorption capacity). Vestnik Voro-nezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernykh tekhnologiy. 2023. 85-2(96): 23-31. DOI: 10.20914/23101202-2023-2-23-31. EDN: QOSXAQ (In Russ.)
15. Filatova I.I., Azharonok V.V., Goncharik S.V., Lyushkevich V.A., Zhukovskiy A.G., Gadzhieva G.I. Vliyanie rezhimov vozdeystviya plazmy vysokochastotnogo razryada na stimulyatsiyu vskhozhesti i fitosanitarnoe sostoyanie se-myan (Effect of RF plasma treatment on the germination and phytosanitary state of seeds). Zhurnal prikladnoy spektros-kopii. 2014; 81-2: 256-262. EDN: RXOKWN (In Russ.)
16. Gryaz'kin A.V., Gavrilova O.I., Gostev K.V. Vliyanie vody, obrabotannoy plazmoy, na vskhozhest' se-myan sel'skokhozyajstvennykh kul'tur (The effect of plasma-treated water on the germination of crop seeds). Agrarnyy nauchnyy zhurnal. 2023; 7: 11-16. DOI: 10.28983/asj.y 2023i7pp11-16. EDN: TCGHBF (In Russ.)
17. Akil'dinova A.A., Usenov E.A., Bisenbaev A.K., Gabdullin M.T., Dosbolaev M.K., Daniyarov T.T., Ramaza-nov T.S. Vliyanie obrabotki plazmoy dkpbr na vskhozhest' semyan pshenitsy i aktivnost' fermenta a-amilazy (Effect of DCPBR plasma treatment on wheat seed germination and a-amylase enzyme activity). Zhurnal problem evolyutsii otkrytykh sistem. 2019; 21-1-2: 68-76. https://peos.kaznu.kz/index.php/peos/article/view/243/242 (data obrashcheniya 12.12.2023) (In Russ.)
18. Fefelova S.V., Shaymanov A.A., Yanchenko A.V. Vliyanie predposevnoy obrabotki semyan stolovoy morkovi plazmoy na polevuyu vskhozhest' i urozhajnost' (Influence of presowing treatment of seeds by carrot plasma on their sowing qualities). Selektsiya, semenovodstvo i sortovaya agrotekhnika ovoschnykh, bakhchevykh i cvetochnykh kul'tur: sbornik nauchnykh trudov po materialam Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy VII Kvasnikovskim chteniyam, Moskovskaya obl., Ramenskiy rayon, d. Vereya, 01 dekabrya 2016 goda. GUP RO "Ryazan-skaya oblastnaya tipografiya", 2016, s. 304-308. EDN: ZCHKYB (In Russ.)
Информация об авторах
Е.Х.А. Мунассар - аспирант, инженер-проектировщик, «Лаборатория передовых электрофизических технологий и новых материалов», Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, Россия. E-mail: [email protected].
О.И. Андреева - магистрант, инженер-проектировщик, «Лаборатория передовых электрофизических технологий и новых материалов», Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, Россия. E-mail: [email protected].
И.А. Шорсткий - кандидат технических наук, доцент, Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, Россия. E-mail: [email protected].
Иван Александрович Шорсткий, [email protected]
Information about the authors
E.H.A. Munassar - graduate student, design engineer, «Laboratory for advanced electrophysical technologies and new materials», Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia. E-mail: [email protected].
0.1. Andreeva - Master's degree student, design engineer, Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia. E-mail: [email protected].
1.A. Shorstkii - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia. E-mail: [email protected].
Ivan Aleksandrovich Shorstkii, [email protected]
Вклад авторов. Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors. All authors made an equivalent contribution to the preparation of the article. The authors declare no conflict of interest.
Статья поступила в редакцию 24.01.2024; одобрена после рецензирования 11.03.2024; принята к публикации 12.03.2024. The article was submitted 24.01.2024; approved after reviewing 11.03.2024; accepted for publication 12.03.2024.
https://elibrary.ru/hniudk
