Компьютерный томограф для семян

Обеспечение высочайшего качества семян – одна из основных гарантий компании KWS всем фермерам. Для выполнения этой важнейшей задачи KWS использует современную технологию 3D-рентгенографии, что позволяет оценить потенциал прорастания сахарной свеклы. Хорошо развитый эмбрион – ключевое условие высокой всхожести семян. Тем не менее, при визуальном осмотре звездообразных зерен размером 3–6 мм в диаметре оценить характеристики эмбриона не представляется возможным. В одной и той же партии могут быть как пустые семена, так и семена с двумя эмбрионами (близнецами). Сезонные колебания погоды во время производства семян, равно как и генетическое строение сорта, вносят свою лепту в это ежегодное наблюдение. Посевные семена с нежелательными характеристиками в итоге могут стать причиной появления пустых мест в посевах или вырастания двух растений на одном месте. Таким образом, нежелательные семена должны отсортировываться при обработке. Конечной целью должен стать эффективный отбор каждого всхожего семени, что позволит получить сильные культуры, способные к прорастанию при надлежащих условиях в поле, сообщается в информационном бюллетене КВС РУС - Январь 2019.

Ключевая задача: лучшие семена для фермеров

Для достижения высочайших стандартов качества эксперты KWS изучают образцы сахарной свеклы в лаборатории качества семян на специальном компьютерном томографе. Анализ трехмерных изображений позволяет много узнать о физических свойствах эмбриона и, в конечном итоге, качестве семян. На основе этой информации определяется подходящий способ обработки партии, что крайне полезно как для коммерческого производства семян, так и для селекционных программ. Главная задача этой огромной работы – постоянная поставка высококачественных семян фермерам.

Неутомимый робот-помощник

«Компания KWS вот уже несколько десятилетий регулярно применяет рентгенографию для оценки качества семян сахарной свеклы. Тем не менее, до сих пор мы использовали простой метод рентгенографического исследования, основанный на формировании двухмерных изображений отдельных зерен. Получаемые таким образом изображения подлежат визуальному анализу со стороны сотрудников лаборатории. Использование компьютерного томографа помогло нам полностью автоматизировать этот процесс», – рассказывает эксперт KWS Олаф Бринкманн.

Он открывает дверь в лабораторию, в которой размещено минимальное количество оборудования. Там находится компьютерный томограф, разработанный немецким Обществом Фраунгофера. По всему миру для исследования семян используются всего несколько таких устройств. Внутри устройства находятся источник и детектор рентгеновского излучения, а между ними – небольшая электрическая поворотная платформа и робот-манипулятор. Для этого в небольшой цилиндрический контейнер набирается репрезентативная выборка семян. На каждом лотке находится 60 контейнеров, которые сотрудник лаборатории контроля качества помещает в томограф. При включении системы запускается полностью автоматизированный процесс, в ходе которого на анализ материала одного лотка уходит около шести часов. Во время работы робот-манипулятор каждые шесть минут ставит на поворотную платформу новый контейнер. Дальнейшее вращение контейнера под рентгеновским излучением позволяет сгенерировать сотни изображений, причем каждую секунду делается по два снимка. Благодаря высокому разрешению этих изображений сотрудники лаборатории контроля качества и ее глава Себастиан Фёрстер могут детально изучить каждое отдельное семя.

Полная объективность

Но это еще не все: алгоритм, специально разработанный для компании KWS, автоматически распознает и измеряет околоплодные слои, эмбрион и малые полости в каждом отдельном семени. Оценка трехмерных изображений позволяет точно установить размеры отдельных частей семени. В ходе работы выявляются как пустые семена, так и семена с маленькими эмбрионами. Прибор способен работать без остановки, а его программный алгоритм всегда объективен. «Благодаря получаемым результатам мы можем понять, следует ли направить ту или иную партию на дополнительную обработку, чтобы еще больше сократить число нежелательных семян. Сморщенность эмбрионов – это тоже признак низкого качества семени. Такие семена необходимо по возможности отсортировывать на пневмостоле», – рассказывает Фёрстер. За сезон лаборатория контроля качества исследует более 10 тыс. образцов семян, стремясь к соблюдению незыблемого для компании KWS принципа – производства лучших семян для фермеров.

Прогресс для селекционеров

Селекционеры также пользуются компьютерным томографом, размещенным в штаб-квартире KWS в г. Айнбеке в федеральной земле Нижняя Саксония. «Нашим коллегам из отдела селекции тоже требуется измерять физические характеристики своих новых линий сахарной свеклы. Эта информация полезна при изучении новых сортов», – добавляет Фёрстер. Как показывает практика, между сортами сахарной свеклы могут быть существенные различия: одни генетики отличаются крайне низким выходом высококачественных семян, тогда как в других почти весь объем сразу готов к переработке во всем известные дражированные семена оранжевого цвета от KWS.

Новости

Аналитика и интересное о сахаре