CC BY
95
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК 621.357:541.13:577.3
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОАКТИВИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР
С.Я. Семененко , доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.Г. Абезин1, доктор технических наук, профессор О.Н. Беспалова1, аспирант
1 Волгоградский государственный аграрный университет
2 Поволжский НИИ эколого-мелиоративных технологий
Разработаны технологические процессы использования электроактивированных растворов при подготовке семян бахчевых культур к посеву, при посеве и уходе за посевами. Разработанные технологические процессы защищены патентами на изобретения 2301513, 2307493, 2312480, 2330399, 2332825, 2367154 и прошли апробацию при возделывании бахчевых культур в Волгоградской и Астраханской областях в 2007 ... 2012 годах.
Ключевые слов: электроактивация, католит, анолит, биологическая активность, замачивание, проращивание, посев, опрыскивание, всхожесть, рост, развитие растений, урожайность.
В процессе электроактивации воды происходит её разделение на две фракции. В анодной зоне (кислотная фракция) через некоторое время образуется хлорноватистая кислота, гипохлорид, хлорат и перихлорит натрия, перекись водорода [6].
Данный раствор обладает антисептическими и бактерицидными свойствами.
В катодной зоне происходит выделение газообразного водорода и образование щёлочи. При этом в католите образуется избыточное количество гидроксилионов, которые являются стимуляторами роста и развития растений.
В технологии возделывания бахчевых культур данные свойства анолита и като-лита использовались при подготовке семян к посеву и уходе за посевами [3, 5]. Семена, выделенные из плодов бахчевых культур, должны быть подготовлены к посеву, чтобы обеспечить необходимую полевую всхожесть. Подготовка семян арбузов к посеву выполняется следующим способом [4].
Плоды, предназначенные для выделения семян моются в моечной машине и подаются транспортёром в семявыделительную машину, в которой производится разрушение плодов на элементы, способствующие выделению семян. В семявыделительной машине семена отделяются от корки, мякоти и сока и подаются в ёмкость с водой, оборудованной установкой для барботирования. При перемешивании семян в воде происходит их разделение на доброкачественные и легковесные - не пригодные для посева. Температура воды в ёмкости в пределах +20...+30 0С. Доброкачественные семена опускаются на дно ёмкости, а легковесные всплывают на поверхность и удаляются из ёмкости сетчатым черпаком. Время перемешивания 20.30 мин. Полновесные доброкачественные семена со дна ёмкости рассыпаются тонким слоем 1,5.. .2,0 см на решётчатую ёмкость и подсушиваются до полного удаления плёнки воды с наружной поверхности семян. Подсушенные семена погружаются в раствор анолита - электроактивированной воды с потенциалом +500 ... 600 мВ на 0,2...0,5 часа. Обработанные анолитом семена пересыпаются в решётчатую ёмкость, высушиваются при периодическом перемешивании до кондиционной влажности 13.14 % и затариваются в хлопчатобумажные мешки
для зимнего хранения. За три дня до посева семена замачивают в анолите - электроак-тивированной воде с потенциалом +500 ... +600 мВ в течение 0,25.0,5 часа при температуре 15.20 0С. После подсушивания при активном вентилировании в течение 1 часа при температуре +15.+20 0С семена замачиваются в католите с потенциалом -600 . -700 мВ, укладываются на брезент, смоченный католитом для проращивания. Высев семян производится при появлении ростков длиной 1.2 мм. Проращенные семена погружаются в раствор католита с потенциалом -600 . -700 мВ и высеваются вместе с
католитом высевающим аппаратом, исключающим повреждение ростков.
При подготовке семян к посеву выполняются следующие технологические операции.
При барботировании в ёмкости с водой семена очищаются от плёнки и насыщаются воздухом, что обеспечивает в дальнейшем при проращивании более быстрое набухание семян и активизирует ферментные системы. Обработкой семян анолитом -электроактивированной водой с потенциалом +500 . +600 мВ в течение 0,25.0,5 часа - обеспечивается уничтожение болезнетворных микробов и личинок вредителей, что позволяет в дальнейшем получать здоровые, полноценные всходы растений.
Замачивание семян перед посевом в анолите - электроактивированной воде с потенциалом +500 . +600 мВ 0,25.0,5 часа за 3 дня до посева - производится вместо протравливания, что позволяет уничтожить болезнетворные микробы и личинки вредителей, появившиеся при зимнем хранении семян. При этом технологический процесс экологически безопасен и имеет низкую себестоимость.
Для обработки семян электроактивированной водой разработана установка (рис. 1) [5].
Установка содержит питающий транспортёр 1, сопряжённый с рабочей камерой
2 в виде неподвижного корпуса со шнеком. Рабочая камера 2 соединена трубопроводом
3 для подвода анолита, имеющим регулировочный вентиль 4 с электроактиватором 5. Подвод отрицательного и положительного электропотенциалов выполнен по токопро-водам 6 и 7. Трубопровод 3 для подвода анолита соединён с баком 8 для исходного раствора трубопроводом 9, имеющим регулировочный вентиль 10. Катодные камеры эле-кроактиватора 5 соединены с рабочей камерой 2 посредством трубопровода 11 для подвода католита с регулировочным вентилем 12. Трубопровод 11 соединён с баком 8 для исходного раствора трубопроводом 13 с регулировочным вентилем 14. Трубопроводы 13 и 9 в баке 8 имеют гидромешалки 15 и 16. Насос 17 в баке 8 имеет водозаборник 18 с сетчатым фильтром.
Рисунок 1 - Установка для обработки семян электроактивированной водой
Для подачи исходного раствора из бака 8 в электроактиватор 5 насос 17 оборудован напорным трубопроводом 19. Рабочая камера 2 имеет герметичное соединение с выгрузным транспортёром 20, который в верхней части имеет отбойный щиток 21. Перед отбойным щитком 21 установлен вентилятор 22. Привод шнека рабочей камеры 2 выполнен от гидромотора 23, а привод перемещения тележки 24 осуществлён от дополнительного мотор-редуктора 25. Герметичное соединение рабочей камеры 2 с выгрузным транспортёром 20 предназначено для передачи обработанных семян из рабочей камеры 2 на транспортёр 20 без потерь воды.
Установка для обработки семян сельскохозяйственных культур работает следующим образом.
Перед началом работы бак 8 заполняют водой. С помощью привода перемещения тележка 24 подводится к вороху семян, подлежащих обработке. Затем включают в работу насос 17 и подводят электроэнергию по токопроводам 6 и 7 к электроактиватору
5. Поток воды, подаваемый насосом 17, обрабатывается электрическим током и, проходя через анодные и катодные камеры электроактиватора, разделяется на анолит (раствор с зарядом, имеющим положительный потенциал) с окислительновосстановительным потенциалом ОВП +500 . +600 мВ и католит (с окислительновосстановительным потенциалом ОВП -600 . -700 мВ). При необходимости дезинфекции семян рабочую камеру 2 соединяют с анодной камерой трубопроводом 3. С помощью вентиля 4, которым регулируется заданный расход жидкости таким образом, чтобы уровень рабочего раствора в рабочей камере 2 находился выше вала шнека в камере 2. В этом положении вентиль 12 трубопровода 14 подачи католита закрывается, а вентиль 14 открывается. При этом катодная камера электроактиватора 5 соединяется трубопроводом 13 с баком 8 для перелива исходного раствора через гидромешалку 15. Она производит перемещение исходного раствора. Гидромотор 23 вращает шнек рабочей камеры 2 и производит перемешивание семян, которые при этом смачиваются анолитом, раствором, уничтожающим болезнетворные микробы, бактерии и личинки с.-х. вредителей. Обработанные семена подаются шнеком на выгрузной транспортёр 20, который направляет их к отражательному щитку 21, а герметич-
ное соединение рабочей камеры 2 с транспортёром 20 предотвращает потери воды. Вентилятор 22 созданным потоком воздуха воздействует на поток поступающих с выгрузного транспортёра 20 семян и обеспечивает их просушку, удаляя избыток влаги. По мере обработки вороха, периодически включаются мотор -редуктор 25, а установка перемещается на колёсах в новое рабочее положение. При необходимости повышения биологической активности семян перед посевом, они обрабатываются на этой же установке католитом. Для этого закрывается вентиль 4 подачи анолита в рабочую камеру 2 и открывается вентиль 10 на трубопроводе 9, по которому анолит направляется в бак 8 для исходного материала через гидромешалку 16. В то же время вентиль 12 на трубопроводе 14 открывается и католит подаётся в рабочую камеру 2. Вентиль 14 при этом должен быть закрыт. Таким образом, описанная установка производит обработку семян анолитом и католитом.
Использование анолита и католита для обработки семян сельскохозяйственных культур позволяет повысить урожайность с.-х. культур на 30 . 40 %.
Получение ранней и высококачественной продукции бахчевых культур обеспечивается при использовании электроактивированных растворов и соблюдении следующей технологии [1, 2].
Посев семян, обработанных электроактивированной водой, производят в подготовленную традиционным способом почву на глубину 4 . 8 см в зависимости от влажности почвы и её температуры.
Высевающий аппарат подаёт в бороздку, образованную сошником, проращенные семена вместе с раствором католита, где они укладываются на уплотнённое дно и сверху укрываются влажным слоем почвы.
Обеспечение необходимого контакта семян с почвой осуществляется прикаты-ванием.
Через четыре-шесть суток после появления, всходов в фазе шатрика - 2 . 3 настоящих листа - производят обработку всходов католитом с редокс-потенциалом -150 . -200 мВ малообъёмным опрыскиванием для повышения биологической активности роста и развития растений. Опрыскивание католитом совмещают с рыхлением почвы и подрезанием сорняков в междурядьях. Защита растений от болезней и вредителей до начала плетеобразования обеспечивается опрыскиванием посевов анолитом с редокс-потенциалом +600 . +1000 мВ. Во время массового цветения женских цветков - начало плодообразования - производят обработку посевов католитом с редокс-потенциалом -150 . -200 мВ с целью повышения биологической активности растений при закладке будущего урожая.
Повышение урожайности и качества плодов обеспечивается заключительным опрыскиванием католитом с редокс-потенциалом -150 . -200 мВ, которое совмещается с рыхлением междурядий и подрезанием сорняков между корнями бахчевых культур при укладке-раскладке плетей.
Проведёнными полевыми исследованиями установлено, что использование электроактивированной воды повышает всхожесть семян изученных сортов до 30 %, а применение активированной воды при обработке посевов повышает урожайность сортов «Астраханский», «Холодок» и «Землянин» до 40 %.
Библиографический список
1. Абезин В.Г. Совершенствование технологии посева проращенных семян бахчевых культур пунктирно-гнездовым способом [Текст] / В.Г. Абезин, О.Н. Беспалова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 3 (27). - С. 179-183.
№ з (зі), 20із
2. Беспалова О.Н. Исследование влияния обработки семян арбузов электроактивиро-ванной водой на физико-механические и биологические свойства [Текст] / О.Н. Беспалова, В.Г. Абезин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 4 (2В). - С. 215 - 221.
3. Способ возделывания бахчевых культур [Текст] : патент 2301513 С1 Российская Федерация. А 01 В 79/02. / В.Г. Абезин, В.В. ^ри^ин, Е.М. Шапрова, А.Н. Цепляев, Д.А. Абезин, М.Н. Шапров, А.М. Салдаев // Заявл. 30.12.2005, Опубл. 27.06.2007, Бюл. № 1В - 3 с.
4. Способ предпосевной обработки семян зерновых полосовых культур [Текст] : патент 23124В0 С1 Российская Федерация. А 01 С 1/00. / И.П. Свинцов, K.H. ^лик, М.Н. Белицкая, В.В. ^р^нин, В.Г. Абезин, В.В. ^рпунин // Заявл. 15.03.2006, Опубл. 20.12.2007, Бюл. № 35.
5. Установка для обработки семян сельскохозяйственных культур преимущественно электроактивированной водой [Текст] : патент 2307493 С1 Российская Федерация. А 01 С 1/00. / В.Г. Абезин, В.В. ^р^нин, А.С. Овчинников, В.В. ^р^нин, А.Н. Лагутин, А.М. Салдаев, Н.Н. Елатонцев // Заявл. 05.04.2006, Опубл. 10.10.2007, Бюл. № 2В - 6 с.
6. Электрохимическая активация: история, состояние, перспектива. Академия медикотехнических наук Российской Федерации. [Текст] / Под ред. В.М. Бахира. - М.: ВНИИМТ, 1999. - 256 с.: ил.
E-mail: [email protected]
