بررسی اثر پلاسماهای مختلف دما پایین بر میزان رشد بذر گندم
/اسماعیل قربانی حاجیبابا
: پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
، ۱۳۹۵
، افشاری
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی پلاسما
۱۳۹۵/۱۰/۱۹
تبریز
با توجه به وجود خشکسالی های مداوم و بدنبال آن کمبود آب استفاده از روشهای به نژادی و به زراعی متعددی برای بهبود وضعیت رشد و جوانهصزنی غلات استفاده میصشود .طبق بررسیصها، ارقامی از غلات که زودتر جوانه زده و زودتر مستقر میص-شوند، کارآیی بالایی در جذب آب و استفاده بهینه از مواد مغذی خاک دارند .در سالهای اخیر، استفاده از پلاسما برای تسریع جوانه زنی بذر گندم بکار گرفته شده است که یکی از ضروریصترین غلهص مورد نیاز در سبد غذایی افراد جوامع می-باشد .طبق بررسیصهای انجام شده در روش تیمار پلاسمایی با ایجاد ترکصهایی روی سطح دانه گندم، باعث جذب سریعصتر آب و مواد معدنی خاک شده و در نتیجه سبب افزایش سرعت جوانهصزنی و رشد اولیه گیاهصچهصها در مقایسه با گروه شاهد شده است .لازم بذکر است در این روش علاوه بر تولید گیاهان قوی در مصرف آب نیز صرفهصجویی میصشود .همچنین بعنوان یک اصل مهم تیمار پلاسمایی سبب تغییر در ژنتیک بذر نمیصشود .دو مشکل اساسی در کارهای گزارش شده در مقالات بیان شده است که اولی استفاده از گازهای گرانقیمت و دومی توان بالای منبع تغذیه می باشد که در مقیاس صنعتی صرفه اقتصادی ندارد .در این پایان نامه اثر پلاسما روی بذر ۶ نوع گندم بصورت پیش تیمار در دو نوع پلاسمای دما پایین تخلیه تابان و تخلیه سد دیصالکتریک مورد بررسی قرار گرفته است .در پلاسمای تخلیه تابان نوع گاز، زمان و فشار و در پلاسمای تخلیه سد دیصالکتریک سه نوع متفاوت از لحاظ ابعاد و توان مصرفی طراحی و مورد آزمایش قرار گرفته است .در پلاسمای تابان از سه نوع گاز هوا، آرگون و اگسیژن صنعتی و در پلاسمای سد دیصالکتریک فقط از گاز هوا استفاده شده است .سپس تست جوانهصزنی بصورت آزمایشگاهی بر روی ۶ نوع ژنوتیپ بذر گندم بررسی شده است .نتایج نشان داد که تیمار با پلاسما، درصد سرعت جوانهصزنی را بصورت متوسط تا ۹۹ افزایش میصدهد .همچنین طول ساقهصچه برای ژنوتیپصهای مختلف از ۲۰ تا ۳۵ درصد افزایش طول در آزمون جوانهص داشته است .بررسی نتایج مربوط به آزمون جوانهصزنی و عکسصهای میکروسکوپ الکترونی، نشان میصدهد که مکانیسم اثر پلاسمای تخلیه تابان، کندو پاش فیزیکی و اچینگ شیمیایی است و با ایجاد سطحی با ترکصهایی در حدود ۵۰ نانومتر بر روی سطح بذر، سطحی آبدوست تشکیل میصدهد و موجب جذب سریعتر آب به بذر و افزایش سرعت جوانهصزنی و افزایش طول ساقهصچه میصشود .در پلاسمای تخلیه سد دیصالکتریک نیز اکسیداسیون و اچینگ شیمیایی را میصتوان بعنوان مکانیسم عملکرد اثر پلاسما روی بذر، معرفی کرد .همچنین طبق تصاویر مربوط به میکروسکوپ الکترونی مشاهده شد که هم پلاسمای تخلیه تابان و هم پلاسمای تخلیه سد دیصلکتریک میکرو ارگانیسمصهای سطح بذر را ازبین برده و ضد عفونی میصکند که این امر نیز موجب افزایش تعداد بذرهای سالم می شود
Considering to continuous droughts and subsequent lack of water, breeding and cultivation techniques have been used to improve growth and germination grain. According to the studies, type of the grain that sprouted earlier and earlier deployed have high efficiency water absorption and utilization of nutrients in soils. In recent years, the use of plasma to speed up the germination of seeds of wheat grain that is one of the most urgent requirement is the food basket of the communities, have been used, according to studies in plasma treatment method by creating cracks on the surface of the grain, the faster the absorption of water and minerals from the soil, thus increasing the speed of germination and early seedling growth compared to the control group. Should be noted that in this method in addition to strong production plants also saves water. Also as a matter of principle plasma treatment does not alter the genetics seed. But the problem of the study is using expensive gases and without economically that caus it is not possible to doing an industrial scale. In this thesis, the effect of plasma pre-treatment on seeds of wheat has been studied in two types of low-temperature plasma. Also the required reactor for plasma glow discharge and dielectric barrier discharge designed and tested. In glow discharge plasma from three types of air, argon and oxygen gas and in dielectric barrier plasma just air gas is used. Then germination test experimentally were investigated on six genotypes of wheat seed germination. The results showed that treatment with plasma, the percentage of germination rate increases up to 99 on average. Also length of plumule for different genotypes had 20 to 35 percent during the germination test. Evaluate the results of the germination test and electron microscopy pictures showed that the mechanism of glow discharge plasma, physical sputtering and chemical etching. By creating a surface with cracks about 50 nm on the surface of the seed, forming a hydrophilic surface and cause absorb water faster seed germination and high speed length of plumule. In the dielectric barrier discharge plasma oxidation and chemical etching can also introduced as a mechanism of plasma effects on seed. Also was observed under the electron microscope images That glow discharge and dielectric barrier discharge plasma micro-organisms destroyed and surface disinfection of seeds that it would increase the number of healthy seeds