Ученые ЛЭТИ разработали томограф для проведения высокоточной оценки качества семян в Крыму
Серьезной проблемой для современного растениеводства является качество посевного материала, поскольку скрытые повреждения семян могут приводить к снижению урожайности. В связи с этим большой практический интерес представляют технологии для оценки качества семян перед посевом или перед закладкой на хранение.
Причем современный уровень развития сельского хозяйства требует использования автоматизированных и точных методов оценки качества семян, позволяющих получить максимальное количество информации в сжатые сроки. В ответ на этот запрос ученые Никитского ботанического сада запустили пилотный проект по организации первой в Крыму и на юге России лаборатории рентгенографического анализа семян растений.
«По просьбе ялтинских исследователей специально для развития нового направления изучения внутренней структуры и качественных характеристик семян и плодов мы поставили микрофокусный рентгеновский компьютерный томограф. Томограф позволяет получать объемные изображения высокого разрешения – минимальный размер распознаваемой детали структуры объекта томографии составляет единицы микрометра. С его помощью наши крымские коллеги будут проводить высокоточную диагностику дефектов семян, а также плодов, отдельных частей и органов растений важных для развития сельского хозяйства РФ». - Заведующий кафедрой электронных приборов и устройств СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Николай Николаевич ПотраховТомограф состоит из источника рентгеновского излучения, установленного в специальную камеру, в которой размещаются образцы для проведения исследования. Обработка информации осуществляется при помощи программного обеспечения, также разработанного в ЛЭТИ. Оно позволяет визуализировать и реконструировать данные об исследуемых объектах. Установка собрана из компонентов отечественного производства.
«Сейчас мы апробируем установку на семенах, которые используются в отечественном семеноводстве, различных сортов и, соответственно, размеров. На основании данных, собранных с помощью томографа, мы хотим разработать систему оценки и прогнозирования всхожести семян овощных культур», – отмечает Оксана Михайловна Шевчук.
По ее словам, сейчас исследователи ботсада только начинают осваивать новую технику. Для ускорения процесса обучения сотрудников в марте планируется стажировка ялтинских ученых в СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Разработка данного рентгеновского томографа является одной из частей важного проекта кафедры ЭПУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» по созданию систем (приборов, программного обеспечения и методов использования) микрофокусной рентгенографии для высокоточной экспресс-диагностики объектов в целях повышения качества производимой продукции в России. Например, ранее аналогичный томограф поступил в региональный дизайн-центр микроэлектроники при НовГУ (г. Великий Новгород). Его предполагают использовать для контроля электронной компонентной базы и изделий микроэлектроники.
Кроме того, еще в 2021 году сотрудники кафедры ЭПУ совместно со специалистами из Агрофизического научно-исследовательского института (АФИ, Санкт-Петербург) создали новое поколение передвижных рентгенографических и рентгенотомографических комплексов по экспресс-диагностике семян, а также методики по их применению. Два комплекса разного назначения были переданы в АФИ для проведения исследований.
Также в 2022 году научная группа ЛЭТИ и Федерального научного центра овощеводства (Москва) разработали методику выявления дефектов в семенах овощных культур с помощью рентгенографии. В долговременной перспективе исследователи ЛЭТИ совместно с различными научными организациями планируют создать методики выявления дефектов семенного материала для всех экономически значимых видов растений.
Особо следует отметить, что группа ученых АФИ и СПбГЭТУ «ЛЭТИ», под руководством профессора Михаила Вадимовича Архипова, подготовили национальный стандарт ГОСТ Р59603-2021 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы цифровой рентгенографии». Документ вступил в действие 1 января 2022. Он призван простимулировать развитие отечественной семенной базы, обеспечить устойчивый рост российского промышленного семеноводства и уменьшить зависимость российских сельхозпроизводителей от зарубежных поставщиков.
Технологии
СПбГЭТУ «ЛЭТИ»