СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
METHOD OF STIMULATION OF CROP SEED GERMINATION

Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к способам стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур.
Описаны различные способы стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур, например, с помощью нагрева, обработки химическими реагентами, магнитными и электрическими полями.
Одним из наиболее приемлемых является способ замачивания семян в электрическом поле, то есть в электрохимически активированных (ЭХА) воде и водных растворах солей, чаще всего в растворах хлорида натрия.
ЭХА растворы позволяют снизить затраты, повысить экономичность и экологическую безопасность процесса. ЭХА растворы используют в виде фракций католита и анолита, соответственно содержащие щелочные и кислотные растворы, включающие восстановители, окислители и другие активные вещества [1; Осадченко И.М., 2010].
Имеются сведения, что эффективность фракций ЭХА растворов зависит от рН, в частности католит с рН более 12 действует угнетающе на семена, как и рН менее 2 [2; Бирюлина Т.В., 1996].
Известен способ замачивания семян ячменя в анолите раствора поваренной соли с рН 2,4…4,0 с концентрацией активного хлора 210 мг/л в течение 2-х ч [3; Филоненко В.И., 1996]. Пророщенное зерно биомассы при этом использовали как подкормку в рационах птицы.
При проращивании биомасса обогащалась легкоусвояемыми продуктами гидролиза в виде декстрозы, аминокислот, амидов, жирных кислот.
Однако столь высокая концентрация активного хлора может отрицательно повлиять на ферменты семян растений.
Описан способ замачивания и проращивания семян кукурузы, подсолнечника, проса с помощью ЭХА растворов, содержащих поваренную соль.
Предлагалось использовать для замачивания анолит с рН 2…7 окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) 900…1100 мВ с содержанием активного хлора 300…500 мг/л в течение 0,5…3 ч, затем католит с рН 6…9, ОВП -300…-500 мВ в течение 2…24 часов [4; RU 2170499, прототип]. При этом всхожесть семян кукурузы ускорялась на 1,5 дня. В 30-дневном опыте длина стеблей (проростков) к контролю была больше на 16%.
Недостатки способа:
- относительно сложная технология обработки семян (в два приема);
- узкий диапазон показателей качества проросших семян;
- низкая эффективность стимуляции проращивания семян (кукурузы);
- отсутствие данных о конструкции и параметрах ЭХА в электролизере.
Технический результат - упрощение технологии ЭХА замачивания и проращивания семян, расширение диапазона качества проросших семян, повышение эффективности стимуляции, расширение ассортимента стимуляторов.
2
Это достигается таким образом, что в качестве электролизера-активатора используется усовершенствованная конструкция непроточного электролизера открытого типа из коррозионно-стойких полимерных материалов, с диафрагмой, катодом из нержавеющей стали, анодом - из титана с покрытием из смеси оксидов титана и рутения (ОРТА-анод) с поверхностью по 5 см.
Емкость аппарата около 1 л, электропитание - от выпрямителя типа ВСА-5к. Имелась возможность контролировать ход ЭХА, температуру, силу тока, напряжение и т.п., в отличие от часто используемых установок типа «СТЭЛ», в которых испытуемый раствор разбавлялся водопроводной водой, что затрудняло оценку эффективности процесса.
4
ЭХА проводили с растворами общей минерализации 0,8…1,2 г/л с массовым соотношением NaCl:NHCl 9:1 в течение 18-22 мин с параметрами: сила тока 0,3…0,5 А, напряжение 38-40 В при комнатной температуре. При этом получали анолит с рН 1,8…2,2, ОВП +1000…1200 мВ (относительно хлорсеребряного электрода сравнения - ХСЭ) и католит с рН 10…12, ОВП -100…-150 мВ с качеством исходного раствора рН 6,5…7,5, ОВП 250…350 мВ.
ЭХА растворы использовали для замачивания семян районированных сортов семян пшеницы и ячменя в течение 2-3 ч с последующим проращиванием в соответствии с требованиями ГОСТ 12038-84. Через 7 суток определяли всхожесть семян и длину корешков и проростков. Получены положительные результаты по эффективности проращивания семян в сравнении с прототипом. Пророщенная биомасса может быть использована в качестве кормовой добавки для животных и птицы.
4
4
Пример 1. В электролизер заливали заранее приготовленный раствор NaCl+NHCl с минерализацией 0,8…1,2 г/л (соотношение NaCl:NHCl 9:1) в катодную и анодную камеры (соответственно 660 и 330 мл), включали ток силой 0,3…0,4 А, при напряжении 37…40 В проводили ЭХА в течение 20 мин при температуре 20…25°C.
Свойства растворов:
рН
ОВП мВ (ХСЭ)
исходный раствор
6,5…7,5
+250…
анолит
2,0
+1123
католит
11,8
-127
Анолит по химическому анализу содержал 127 мг/л активного хлора. Анолит и католит использовали для замачивания семян пшеницы и ячменя согласно требованиям ГОСТ 12038-84.
Пример 2. Семена замачивали в течение 2-х ч и проращивали в течение 7 суток (в трех повторностях). В контроле - замачивали в воде, получены следующие результаты (таблица 1, 2).
Из данных таблицы 1 видно, что наилучшие результаты по всхожести пшеницы (католит) - больше на 4%, по ячменю (анолит) - больше на 2% к контролю.
Из таблицы 2 видно, что по пшенице лучший вариант с католитом, прирост больше, чем в контроле по корням и проросткам соответственно на 22,3 мм (24,7%) и 37,5 мм (41,0%); по ячменю лучший вариант с анолитом, прирост больше, чем в контроле по корням и проросткам соответственно на 34,9 мм (29,4%) и 37,5 мм (37,0%).
По сравнению с прототипом в предлагаемом способе более высокая эффективность, в т.ч. по проросткам 41,0 и 37,0% против 16,0% по семенам кукурузы.
Способ отличается более простой технологией, данными по устройству и работе электролизера с параметрами качества исходных растворов, и более широким диапазоном показателей качества проросших семян, расширяется ассортимент стимуляторов, биомасса обогащается азотистыми соединениями.
Перечень источников информации
1. Осадченко И.М. Технология получения электроактивированной воды, водных растворов и их применение в АПК / И.М. Осадченко, И.Ф. Горлов и др.: Волгоград, 2010. - 92 с.
2. Бирюлина Т.В. Электрохимическая активация - технология чистого будущего / Т.В. Бирюлина // Активированная вода. - 1996. - №3. - с. 22-34.
3. Филоненко В.И. Использование электроактивированной воды в процессе проращивания зерна для сельхозживотных / В.И. Филоненко // Активированная вода. - 1996. - №5. - с. 1-5.
4. RU №2170499, опубл. 2001, A01C 1/100.