REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Vzpodbujanje rasti poljščin, s tem pa večanje pridelka, je zaželeno zaradi stalnega večanja povpraševanja po hrani. Kmetijstvo sočasno stremi k trajnostni pridelavi, da bi lahko izpolnilo zahteve po pridelku z manj škodljivih vplivov na okolje. S tem namenom so bile tehnologije visoko reaktivne plinske plazme uvedene v kmetijske raziskave pod imenom "plazemsko kmetijstvo", kjer kot okoljsko neškodljive alternative uporabi kemikalij izkazujejo dobre obete glede vzpodbujanja kaljenja, rasti in pridelka različnih poljščin.
V tej disertaciji smo proučevali vplive nizkotlačne induktivno sklopljene radiofrekvenčne kisikove plazme na stroke česna. Pri tem smo uporabili česen slovenske avtohtone sorte Ptujski spomladanski z namenom vzpodbuditi njegovo rast, okrepiti rastlino ter izboljšati njen pridelek, sočasno pa ohraniti okolju prijazen pristop.
Stroke smo obdelovali v plazemskih reaktorjih pilotne in industrijske velikosti, kjer smo uporabili raznolike parametre tvorjenja plazme. Razelektritve smo okarakterizirali z uporabo optične emisijske spektroskopije in katalitične sonde, ocenili pa smo tudi vpliv plazme na temperaturo stroka med obdelavo. Fizikalno-kemijski in biološki odzivi neolupljenih in olupljenih strokov so se pri tem razlikovali zaradi zaščitne funkcije lupine česna, kakor tudi razlik v kemiji teh dveh površin in njunih bioloških vlogah.
Učinek kisikove plazme na površinske lastnosti strokov se je izkazal za znatnega. Spremembe v kemiji površine smo proučili z uporabo rentgenske fotoelektronske spektroskopije ter Fourierove transformacijske infrardeče spektroskopije. Plazemska obdelava je preko postopne oksidacije z mehanizmi funkcionalizacije povečala delež kisika na površini ter razmerje O/C. Sočasno so se na površini v manjših količinah pojavili dodatni elementi, kar nakazuje na izpostavitev globljih plasti zaradi kemijskega jedkanja kutikule. Spremembe morfologije površine so bile opazne na slikah, dobljenih s pomočjo vrstične elektronske mikroskopije ter mikroskopije na atomsko silo. Večja doza kisikovih atomov je močneje jedkala površino lupine stroka, medtem ko so se na površini olupljenega stroka pojavile izbočene voskaste strukture, kar nakazuje na preoblikovanje vrhnjih plasti. Celokupni učinek sprememb v kemiji in morfologiji površin je bila povečana omočljivost, ki jo opisujejo meritve kontaktnega kota vode, kakor tudi povečan privzem vode v strok.
Plazemska obdelava je vplivala tudi na biološki odziv strokov. Obdelava pri ustreznih pogojih je povečala povprečno dolžino kalčkov ter dolžino in število korenin med rastjo v laboratorijskem okolju. Ta izboljšanja so se med rastjo na polju prevedla v povečan pridelek, tj. višjo povprečno maso sušenih glavic česna. Nadalje je doseženo izboljšanje pridelka vztrajalo v drugo in tretjo generacijo rastlin brez potrebe po dodatni obdelavi strokov.
Naši izsledki kažejo, da je pri ustreznih pogojih plazemske obdelave mogoče vzpodbujati rast kalčkov in korenin česna. Z uporabo ustreznih plazemskih parametrov je obdelava lahko uporabno kmetijsko orodje za vzpodbujanje kaljenja česna in izboljšanja njegovega pridelka.