Ответы к ига понятие и стратегия инновационной деятельности в агрономии
 Скачать 307.26 Kb.
|
Применение нанотехнологий в растениеводстве закрытого грунта.Ультрафиолетовое излучение (УФИ) в растениеводстве — наименее исследованная часть спектрального диапазона оптического излучения. Для повышения урожайности и качества продукции теплиц имеются резервы, пока не получившие широкого распространения, но которые могут быть использованы в решении основных проблем растениеводства защищенного грунта. УФИ применяют в селекционных целях и при предпосевной обработке семян. При непосредственном воздействии на растения излучение может служить эффективным регулятором основных процессов метаболизма в живых биообъектах. В результате разработки и применения методов УФИ получены положительные данные по борьбе с вредителями сельскохозяйственных растений, а также гипотетические предпосылки по денитратизации почвы. Предпосевная обработка семян УФИ вышла на уровень индустриальных методов подготовки семенного зерна к посеву и, как показали исследования, они вдвое эффективнее, чем солнечный или воздушнотепловой обогрев. Облучение семян в оптимальных дозах стимулирует общее развитие растений, повышает урожайность. Воздействие УФИ на семена основано на дезинфекции, дезинсекции и способности вызывать стимуляцию фотохимических превращений в облучаемом семени. В прорастающих семенах и растениях роль регуляторов скорости биохимических процессов выполняют ферменты, ростовые вещества и витамины. Находясь в небольших количествах, эти вещества оказывают влияние как на скорость роста, так и на направление синтеза клетки и растения в целом. Поэтому даже небольшие, на первый взгляд, химические и биохимические изменения в семенах, связанные с поглощением энергии УФИ, могут оказать существенное влияние на развитие растения и его продуктивность. Антимикробное действие УФИ проявляется в фотохимических повреждениях ДНК в клеточном ядре микроорганизмов, что приводит к гибели микробной клетки в первом или последующих поколениях. В тепличных хозяйствах остро стоит проблема борьбы с вирусными инфекциями. Для практики важно установить летальную дозу УФИ для растений и изучить относительную сопротивляемость различных видов. Значение пороговой дозы для растений при облучении необходимо при использовании гербицидных устройств. При умеренных дозах излучения можно применять бактерицидные лампы для уничтожения микроорганизмов растений, не нанося вреда самим растениям. Примером сельскохозяйственной нанотехнологии может служить и облучение растений когерентным светом. Растения обрабатывают квазимонохроматическим светом с высокой и низкойкогерентностью. Применение нанотехнологий при хранении плодоовощной продукции.Примером использовании ненотехнологий при хранении плодоовощной продукции служит облучение растений когерентным светом. Яблоки двух сортов — Антоновка обыкновенная и Синап северный обрабатывали квазимонохроматическим светом с высокой и низкой когерентностью. Высококогерентное излучение с шириной спектральной линии менее 1 нм получено с помощью гелийнеонового лазера. Источником низкокогерентного излучения служила лампа накали вания с системой светофильтров, вырезающих спектральную полосу шириной 5080 нм с максимумом на длине волны генерации лазера (633 нм). Установлено, что лазерное облучение в течение 20 с снизило поражение яблок как гнилью, так и загаром. Причем в большей степени это проявилось на физиологическом нарушении — загаре. Через 190 дней хранения эта патология встречалась в 3 раза реже, чем среди необлученных плодов. Исследования, проведенные под руководством академика Россельхозакадемии И. Ф. Бородина, позволяют сделать вывод, что когерентность света является важным параметром рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий. Для достижения наибольшего биологического эффекта ширина спектральной линии не должна превосходить 2030 нм. Это условие является необходимым не только при обработке плодов, но и других растительных организмов, что позволяет относить процессы облучения высококогерентным, в частности, лазерным светом к категории нанотехнологий. Нанотехнологии в борьбе с нитратами.Одним из острых вопросов в растениеводстве является восстановление качества зараженной нитратами почвы. Химические методы по очистке почвы от нитратных соединений не дают желаемых результатов из-за их сложности и больших материальных затрат. Заслуживают внимания теоретические предпосылки для разработки способа очистки почвы от нитратных соединений, основанного на воздействии энергии УФИ на биологический объект — растение и почва. Для полного восстановления нитратов до усвояемой формы азота требуются затраты энергии 575,6 кДж/моль. Известно, что длительное воздействие коротковолнового УФИ губительно действует на растение. Кратковременное воздействие излучения влияет положительно. Извлекаемые растением из почвы нитраты с помощью УФИ преобразуются растением в усвояемые формы. 11.Техническое обеспечение инновационных технологий Технологии, применяемые сегодня в большинстве российских хозяйств, значительно устарели, а новые прогрессивные методы, успешно применяемые в мире, еще не получили должного внимания и развития в нашей стране. Однако обеспечение продовольственной безопасности России без передовых подходов невозможно. Проблема реформирования отечественного аграрного комплекса сегодня особенно актуальна. Внедрение новых высокотехнологичных методов ведения сельского хозяйства, которые не только способствуют повышению плодородия почв и получению стабильных урожаев при оптимальных затратах, но также помогают всему агропромышленному комплексу страны выйти на новый инновационный путь развития, просто необходимо. Без этого обеспечение продовольственной безопасности России будет невозможно. Одним из катализаторов инновационных процессов и ускоренного развития многих отраслей экономики России служат навигационные технологии на базе отечественной глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) ГЛОНАСС. Они активно внедряются в интересах управления различными ресурсами субъектов нашей страны, в том числе и агропромышленным комплексом. В последнее время в мировом сельском хозяйстве на базе навигационных технологий (в большей степени на основе развития технологий точного (координатного) земледелия) сформировалось новое научно-практическое направление хозяйствования — precision agroculture (точное сельское хозяйство), или precision farming (точное хозяйствование). Такой вид земледелия и вообще ведения сельского хозяйства стал возможным благодаря развитию средств связи, ГНСС GPS/ГЛОНАСС, компьютеризации и использованию навигационных и информационных технологий в области автоматизации сельскохозяйственного производства. |