Explotando el calor residual de las cosechadoras para dañar las semillas de malezas cosechadas y reducir la infestación de malezas
Autores: Andreasen, Christian; Bitarafan, Zahra; Fenselau, Johanna; Glasner, Christoph
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Explotando el calor residual de las cosechadoras para dañar las semillas de malezas cosechadas y reducir la infestación de malezas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Semillas de malezas
Tratamiento térmico
Cosechadora combinada
Malezas resistentes a herbicidas
Reducir la infestación de malezas
Patrones de germinación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Las malas hierbas son controladas principalmente con herbicidas en la producción intensiva de cultivos, pero esto ha resultado en problemas crecientes con malas hierbas resistentes a los herbicidas y preocupaciones públicas sobre los efectos secundarios no deseados del uso de herbicidas. Por lo tanto, hay una necesidad de nuevos métodos alternativos para reducir los problemas de malezas. Una forma de reducir la infestación de malezas podría ser recolectar o matar las semillas de malezas producidas en la temporada de crecimiento. Los cultivos y las malezas se cosechan simultáneamente con la cosechadora, pero la mayoría de las semillas de malezas se devuelven con la paja al campo, creando nuevos problemas en las futuras temporadas de crecimiento. Durante el proceso de cosecha, la cosechadora produce calor. Bajo condiciones normales de cosecha, la temperatura de los gases de escape medida directamente detrás del turbocompresor del motor de una cosechadora puede alcanzar entre 400 grados Celsius y 480 grados Celsius dependiendo del tamaño del motor. Estas altas temperaturas indican que hay un potencial para desarrollar un sistema que quizás podría ser utilizado para matar o dañar las semillas de malezas. Investigamos cuánto calor se necesita para dañar significativamente las semillas de malezas y nos enfocamos en los patrones de germinación con el tiempo en respuesta a estos tratamientos. Investigamos si el tratamiento térmico de las semillas de malezas podría matar las semillas o reducir la vitalidad de las semillas o matar las semillas antes de que se devuelvan al campo. El objetivo es evitar que las semillas de malezas viables cosechadas se agreguen al banco de semillas del suelo. Durante el proceso de trilla y limpieza en la cosechadora, la mayoría de las semillas de malezas y la paja se separan de los granos de cultivo. Después de esta separación, imaginamos que las semillas de malezas podrían estar expuestas a una alta temperatura antes de ser devueltas al campo. Las semillas de nueve especies comunes de malezas fueron tratadas con temperaturas de 50 grados Celsius, 100 grados Celsius, 150 grados Celsius, 200 grados Celsius y 250 grados Celsius durante 0, 2, 5, 10 y 20 segundos, respectivamente. Posteriormente, las semillas germinaron durante catorce días. Las semillas fueron afectadas de manera diferente por los tratamientos de calor. Encontramos que 50 grados Celsius y 100 grados Celsius eran insuficientes para dañar significativamente las semillas de todas las especies en todas las duraciones. El calentamiento con una temperatura de 50 grados Celsius y 100 grados Celsius mostró una ligera tendencia a romper la dormancia de Huds. y L., pero los resultados no fueron estadísticamente significativos. Las semillas tratadas con 150 grados Celsius dieron resultados variables dependiendo de la duración y la especie de maleza. La germinación fue significativamente reprimida cuando las semillas fueron expuestas a 250 grados Celsius durante 5 segundos. La mayoría de las especies resultaron significativamente dañadas cuando se expusieron a 250 grados Celsius durante más de 10 segundos. Nuestros resultados mostraron que hay un potencial para explorar cómo la energía térmica residual producida por las cosechadoras puede ser aprovechada para matar o reducir la vitalidad de las semillas de malezas antes de que se devuelvan al campo con la paja.
Descripción
Las malas hierbas son controladas principalmente con herbicidas en la producción intensiva de cultivos, pero esto ha resultado en problemas crecientes con malas hierbas resistentes a los herbicidas y preocupaciones públicas sobre los efectos secundarios no deseados del uso de herbicidas. Por lo tanto, hay una necesidad de nuevos métodos alternativos para reducir los problemas de malezas. Una forma de reducir la infestación de malezas podría ser recolectar o matar las semillas de malezas producidas en la temporada de crecimiento. Los cultivos y las malezas se cosechan simultáneamente con la cosechadora, pero la mayoría de las semillas de malezas se devuelven con la paja al campo, creando nuevos problemas en las futuras temporadas de crecimiento. Durante el proceso de cosecha, la cosechadora produce calor. Bajo condiciones normales de cosecha, la temperatura de los gases de escape medida directamente detrás del turbocompresor del motor de una cosechadora puede alcanzar entre 400 grados Celsius y 480 grados Celsius dependiendo del tamaño del motor. Estas altas temperaturas indican que hay un potencial para desarrollar un sistema que quizás podría ser utilizado para matar o dañar las semillas de malezas. Investigamos cuánto calor se necesita para dañar significativamente las semillas de malezas y nos enfocamos en los patrones de germinación con el tiempo en respuesta a estos tratamientos. Investigamos si el tratamiento térmico de las semillas de malezas podría matar las semillas o reducir la vitalidad de las semillas o matar las semillas antes de que se devuelvan al campo. El objetivo es evitar que las semillas de malezas viables cosechadas se agreguen al banco de semillas del suelo. Durante el proceso de trilla y limpieza en la cosechadora, la mayoría de las semillas de malezas y la paja se separan de los granos de cultivo. Después de esta separación, imaginamos que las semillas de malezas podrían estar expuestas a una alta temperatura antes de ser devueltas al campo. Las semillas de nueve especies comunes de malezas fueron tratadas con temperaturas de 50 grados Celsius, 100 grados Celsius, 150 grados Celsius, 200 grados Celsius y 250 grados Celsius durante 0, 2, 5, 10 y 20 segundos, respectivamente. Posteriormente, las semillas germinaron durante catorce días. Las semillas fueron afectadas de manera diferente por los tratamientos de calor. Encontramos que 50 grados Celsius y 100 grados Celsius eran insuficientes para dañar significativamente las semillas de todas las especies en todas las duraciones. El calentamiento con una temperatura de 50 grados Celsius y 100 grados Celsius mostró una ligera tendencia a romper la dormancia de Huds. y L., pero los resultados no fueron estadísticamente significativos. Las semillas tratadas con 150 grados Celsius dieron resultados variables dependiendo de la duración y la especie de maleza. La germinación fue significativamente reprimida cuando las semillas fueron expuestas a 250 grados Celsius durante 5 segundos. La mayoría de las especies resultaron significativamente dañadas cuando se expusieron a 250 grados Celsius durante más de 10 segundos. Nuestros resultados mostraron que hay un potencial para explorar cómo la energía térmica residual producida por las cosechadoras puede ser aprovechada para matar o reducir la vitalidad de las semillas de malezas antes de que se devuelvan al campo con la paja.