Эффективность влияния электрохимически активированного раствора при предпосевной вакуумной стимуляции семян при выращивании корма гидропонным способом

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

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.