CC BY
123
Эффективность влияния электрохимически активированного раствора при предпосевной вакуумной стимуляции семян при выращивании корма гидропонным способом
Д.В. Фролов, соискатель, Оренбургский ГАУ,
Т.Д. Дерябина, аспирантка,
Л.Н. Павлов, инженер-механик, ВНИИМС РАСХН
Стабилизация и повышение питательности кормовой базы, сбалансированность кормовых рационов имеют большое значение для интенсивного и успешного развития животноводства. Одна из негативных сторон практики кормления скота — низкоэффективное использование фуражного зерна, доля которого в рационах возросла за последние 15—20 лет в 2—3 раза.
Для радикального качественного улучшения кормовой базы и полноценности кормления скота, достижения генетического потенциала продуктивности животных приемлемой и доступной является технология производства кормов круглый год гидропонным способом.
Зелёные гидропонные корма (ЗГК) выращиваются на установках из семян любых зерновых или бобовых культур, наилучшие показатели у овса, ячменя и смеси вики с овсом. Фуражная масса за восьми-, девятисуточный цикл увеличивается в 6—8 раз. Себестоимость ЗГК сопоставима с себестоимостью кукурузного силоса. Рентабельность проекта может достигать 150-200% [1].
Типовой технологический процесс выращивания ГЗК включает этапы подготовки семенного материала, его замачивание, посев, выращивание, уборку и скармливание животным.
Эффективность методов и средств стимулирующей обработки семян до конца 80-х гг. XX в. не подтверждалась ни многочисленными исследованиями, ни физиологическими активными химическими веществами, ни физическими факторами [2].
Не признаваемое ранее многими учеными и практическими специалистами действие электрохимически активированных растворов (ЭХАР) — катодных и анодных их фракций — в конце прошлого столетия нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства (свыше 500 патентов РФ).
Так, в растениеводстве многочисленные работы по активации семенного материала, его дезинфекции, а также активации питательных растворов в гидропонике выявили положительный эффект действия ЭХАР [3—9].
Установлено, что в результате активации семян электрохимически активированным раствором при проращивании овса, ячменя и смеси вики с овсом существенно изменяются свойства зерна, крахмал гидролизуется до декстринов и мальтозы, белки — до аминокислот и амидов, жиры — до глицерина и жирных кислот. На пятый день проращивания концентрация свободных сахаров возрастает на 10%, содержание лизина — на 28%, протеина — в 1,4—1,9 раз, витамина Е — в 1,3—2 раза, а также происходит образование каротина, витаминов С, РР и др.
[1, 3].
Влияние различных способов обработки семян на эффективность их проращивания
Показатели Опыт I Опыт II (замачивание семян в разреженной среде)
в обыкновенной воде (контроль I) в ЭХАР в обыкновенной воде (контроль II) в ЭХАР с одновременным перемешиванием
I кат. I ан. в католите II кат. в анолите II ан.
Энергия прорастания семян (% проросших на 3-й день) 80 (6% с корешками > 10 мм) 88 (23% с корешками > 10 мм) 7 90 (15% с корешками > 10 мм) 90 (54% с корешками > 10 мм) 10
Всхожесть (% проросших семян на 7-й день) 93 95 11 94 96 18
Длина проростков на 7-й день 80 мм - 75% 55 мм - 18% 90 мм - 80% 55 мм - 15% - 100 мм - 57% 70 мм - 37% 135 мм - 66% 80 мм - 30% -
Масса 100 семян, г до замачивания 4,67 4,52 4,55 4,28 5,09 4,27
после суточной выдержки 7,02 7,43 7,02 7,22 10 7,17
Эффект воздействия ЭХАР проявляется в повышении проницаемости мембран клеток семян и активации ферментных систем. Однако в литературных источниках в ряде случаев не указываются условия и параметры ЭХАР. Разноречивы данные по эффективности фракций католита и анолита, что вероятно зависит от вида и сорта растений [6].
При этом особое место отводится снижению затрат и себестоимости производства кормов гидропонным способом за счёт сокращения длительности выращивания.
Материалы, методы и результаты исследования. С целью повышения активации проращивания семян, всхожести и энергии прорастания семена замачивали в активированной воде, полученной путём электролиза, в вакуумной среде с одновременным перемешиванием.
Электрохимическую обработку проводили на установке «Эсперо-1»:
— анолит рН 4,0—5,0; ОВП + 800...+1000 мВ;
— католит рН 9,0—10,5; ОВП -500 —700 мВ.
Провели две серии опытов. Семена ячменя в I
серии замачивали четыре часа в воде (I контроль), в католите (I к.) и анолите (I а.) при 20—30 °С и проращивали по ГОСТу 12038-84 [10], (табл.).
Для изучения влияния новых технологических приемов выращивания ЗГК лабораторные опыты II серии (II конт., II к., II а.) проводили при замачивании семян в ЭХАР в разряженной среде при давлении 650—680 мм ст. в течение 5—9 мин с одновременным перемешиванием на установке ММ001 фирмы «ТЦУ». Частота вращения барабана 10 об./мин.
В результате анализа полученных данных видно, что при обработке семенного материала ЭХАР — католитом в вакуумной среде с одновременным перемешиванием энергия прорастания семян на третий день увеличивается в 2,3—3,4 раза по сравнению с I кат. и II конт.,
а с I конт. — в 9 раз. Наблюдается увеличение длин проростков и длин корней на 7-й день по сравнению с контролем (I к., II к.) в среднем на 8,0-14,3% [11].
Масса семян при замачивании только в католите после суточной выдержки за счёт проницаемости покровов семян выросла на 64,4%, а в сочетании с вакуумной обработкой — на 96,5%.
При замачивании семян в анолите положительные показатели практически не обнаружены.
Выводы. Таким образом, вакуумная обработка семян ячменя ЭХАР католитом указывает на целесообразность предложенного способа. Анализ литературных данных и результаты собственных исследований позволяют сделать вывод, что стимулирующее действие католита связано с биологической активностью проницаемости мембран клеток, с определенным потенциалом и активированием ферментов зёрен ячменя.
С целью определения перспектив разработок в этом направлении нами был проведён патентный поиск и анализ научно-технической литературы за период с 1960 г. по фондам СССР, РФ, Великобритании, США, Франции и ФРГ по техническим решениям, относящимся только к выращиванию ГЗК [2], который не выявил ни одного технического решения по вакуумной активации семенного материала, предварительному проращиванию и приготовлению питательного раствора с использованием ЭХАР, что, по нашему мнению, может повысить урожайность ГЗК и содержание основных кормовых компонентов в среднем на 10—15%.
Литература
1. Кандыба В.Н., Котов А.Н. Использование зеленых гидропонных кормов круглый год — реальный путь к прибыльному и экологически чистому животноводству и птицеводству // Технология животноводства. 2008. № 8 (8). С. 5—6.
2. Кругляков Ю.А. Оборудование для непрерывного выращивания зелёного корма гидропонным способом. М.: ВО «Агропромиздат», 1991. 79 с.
3. Осадченко И.М., Горлов И.Ф., Харченко О.В. и др. Использование электрохимически активированной воды при возделывании ярового ячменя // Кормопроизводство. 2007. № 8. С, 26-28.
4. Пат. 2246813 Российская Федерация. А 01 С1/00, Способ возделывания озимой пшеницы / Пындак В. И., Юшкин А. В., Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия, № 2003105707/12, заявл. 26.02.2003; опубл. 27.02.2005, Бюл. № 6. 7 л.
5. А.с. 1207412 Российская Федерация. А 01 С1/00, Способ предпосевной обработки семян с глубоким органическим покоем / Гродзинский А.М., Лебеда А.Ф., Пендус Н.И., Бакай Э.А. и Камчатный Ю.Г., Центральный республиканский ботанический сад АН УССР, № 3592668/30-15, заявл. 04.04.83, опубл. 30.01.1986, Бюл. №4.-3 л.
6. Осадченко И.М.,Харченко О.В., Чурзин В.И. и др. Влияние электроактивированной воды при предпосевной обработке семян на рост, развитие и продуктивность нута // Агрохимия и лесное хозяйство. 2010. № 1 (17). С. 1—4.
7. Левицкий А.Г., Ржанов С., Авдюшин А. Применение активированной воды в сооружениях защищенного грунта // Труды Целиноградского сельскохозяйственного института. Целиноград, 1986. Т. 70. С. 60-63.
8. Джурабов М. Применение электроактивированной воды в сельском хозяйстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1986. № 11. С. 51—53.
9. Пат. 2170499 Российская Федерация. А01 С1 /00 Способ предпосевной обработки семян / Болотов Н.А., Кашкин Е.Е., Шевченко В.Е.; Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки, ООО НПФ «Айболит», № 99121038/13, заявл. 05.10.99; опубл. 20.07.01. 4 л.
10. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. Введ. 1986-01-07. М.: Изд-во стандартов, 1985. С. 5—9.
11. Заявка на изобретение № 2009129274 от 29.07.09 «Способ выращивания зеленых гидропонных кормов». Решение о выдаче патента от 25.11.10.
