Способ выращивания зеленых гидропонных кормов


 


Владельцы патента RU 2544960:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу выращивания зеленых гидропонных кормов, включающему обработку посевного материала активированной водой - католитом. С целью длительной, не менее 7 суток, сохранности свойств активации катодного раствора pH 8-9 и Eh=-350…-400 мВ при активном непрерывном барботаже воздухом в водный раствор вводят стабилизатор - желатин в концентрации не менее 0,01 мас.%, что повышает энергию прорастания семян и вегетативной массы, предотвращает нежелательные реакции и повышает урожайность зеленых гидропонных кормов на 8-12%. 1 ил., 3 табл.

 

Изобретение откосится к сельскому хозяйству, а именно к способу выращивания зеленых гидропонных кормов (ЗГК).

Целью изобретения является активация проращивания семян, повышение всхожести и энергии прорастания путем обработки семян и зеленых проростков биологически активированной водой (католитом), полученной путем электролиза с pH 8-9 и окислительно-восстановительным потенциалом Eh=-350…-400 мВ со стабилизатором, и использованием аэроионного воздушного питания семян и проростков растений. Стабилизатор католита представляет собой одну из незаряженных аминокислот или их производных, или пептиды в количестве не менее 0,01 мас.%. Стабилизатор обеспечивает сохранение полезных качеств катодного раствора, предотвращает окислительную и микробиологическую реакцию [1].

Установлено, что в результате гидропонного проращивания химические свойства зерна у овса, ячменя и смеси вики с овсом существенно изменяются. Так, 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 раза, витамина E - в 1,3…2 раза, а также происходит образование каротина, витаминов C, PP и др. [2, 3].

Типовой технологией процесса выращивания ЗГК предусматривается обязательный этап подготовки семенного материала - его дезинфекция, в нашем эксперименте путем обработки 0,01%-ным раствором перманганата калия, а если учесть, что предлагаемый способ предусматривает применение аэроионной активации воздухом семян и вегетативной массы, то плесневелые грибы, как строгие аэробы, т.е. активно растущие при наличии кислорода, являются продуцентами наиболее опасных микотоксинов для сельскохозяйственных животных [14, 15].

Дезинфекция семян при выращивании ЗГК вызвана и тем, что уровень зараженности зерна сельскохозяйственных культур плесневелыми грибами и бактериями по данным многолетнего мониторинга МСХ РФ (сайт: www.мсх.ru) составляет 60-80%.

После дезинфекции семена без просушивания распределяются по вегетационной поверхности.

Для активации процесса прорастания семян известны способы обработки ультрафиолетовым облучением, химически активными веществами, электрическим и магнитным полями [4].

Одним из перспективных методов активации проращивания семян является обработка зерна электрохимически активированной (ЭХА) водой - католитом, образующимся в катодной зоне диафрагменного электролизера, который обладает биостимулирующим действием [5, 6, 7, 9] - табл.1.

В результате обработки семенного материала активированной водой - католитом энергия прорастания семян на 3-й день увеличивается в 2,3-3,4 раза. При этом наблюдается увеличение длин проростков и длин корней на 7-й день по сравнению с контролем в среднем на 8,0-14,3%.

Масса семян при обработке в католите после суточной выдержки за счет активной проницаемости покровов семян увеличилась на 64,4%, что превышает контроль на 28%.

Повреждаемость болезнями при обработке водопроводной водой была 72,1%, а активированной - нулевая.

Пример. На основе анализа ранее проведенных исследований [2, 3, 9, 10, 12] выбирают способ проращивания семян ячменя в лабораторных условиях на «Гидропонном проращивателе зерен и семян. Здоровья КЛАД» (ТУ 4738-001-67278420-2012) [13]. Технологическая схема проращивателя представлена на фиг.1.

Гидропонный проращиватель состоит из пластмассовой емкости 1 с крышкой 4, уровень жидкости при работе должен быть приблизительно в 1 см от дна решетчатой корзины 3 размером 14×14 см с семенами, объем раствора - 3 л. Отличительной особенностью технологического приема является то, что проводится гидроаэроионная активация с помощью электрического компрессора 6 модели AIR - 22000-1, производительностью 1,6 л/мин, мощностью 2,5 Вт, соединенного с распылителем 2 силиконовым шлангом 5.

После базовой подготовки к работе проращиватель закрывают крышкой и через 36-48 часов снимают. Длительность выращивания ЗГК - 7-8 дней.

Ранее проведенные многочисленные исследования показали, что аэроионная активизация семян и вегетативной массы повышает продуктивность и качество ЗГК [10].

При этом следует учесть, что, во-первых, воздух, пропущенный через обычную водопроводную воду, выходит из нее с частицами кислорода отрицательной полярности, и концентрация их значительно повышается, если используется активированная вода - католит с pH 8-9 и Eh=-350…-400 мВ. Во-вторых, происходит очистка воздуха от пыли, дыма и микрофлоры воздуха, которые являются центрами образования тяжелых положительных аэроионов (псевдоаэроионов), оказывающих неблагоприятное действие на растительные клетки и частицы белка в зерне.

Молекула кислорода воздуха, пропущенная через актированную воду, легко присоединяет к себе один или два свободных электрона, ионизируется и превращается в аэроион кислорода отрицательной полярности.

При переводе кислорода в активированное состояние действие католита, как биостимулятора, сводится к улучшению фотосинтеза, за счет его электронодонорной способности поставлять электроны растению, стимулируя при этом тканевое дыхание, физиологическую регенерацию и активность ферментов [16, 17].

Постоянная гидроаэроионная активация в эксперименте вызвана тем, что существование легких отрицательных аэроионов кислорода равно в среднем всего 1 минуте. Концентрация их по сравнению с числом молекул в объеме 1 см3 воздуха (2,7*1019…3,0*1019) чрезвычайно мала и клеточное воздействие возможно лишь при концентрации 103…104 аэроионов в 1 см3. При энергии одного аэроиона в среднем 0,5*10-10 эрг за время, равное 1 минуте, при концентрации 103…104 аэроионов в 1 см3 они создают внешний энергообмен, равный

E=1,6*103*103*0,5*10-10=0,8*10-4 эрг/мин,

где 1,6*103 - минутный объем подаваемого воздуха компрессором 6, см/мин;

103 - число отрицательных аэроионов в см3;

0,5*10-10 - энергия одного аэроиона в эрг.

Полученная величина энергии обеспечивает энергообмен зарядами, включающий энергию проращивания семян и роста вегетативной массы на площади корзины 3, равной 196 см2.

При теоретическом обосновании эффективности гидроаэроионного способа выращивания зеленых гидропонных кормов, сведения почерпнуты из работ А.Л. Чижевского [10].

Схема опыта:

Контроль - емкость 1 гидропонного проращивателя с семенами заполняется обычной водопроводной водой, которая соответствовала требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 [11].

Опыт I - емкость 1 заполняется водным раствором католита (pH 8-9 и Eh=-350…-400 мВ), который получали путем электролиза водопроводной воды с помощью биоэлектроактиватора «Эсперо - 1» Ташкентской фирмы.

Опыт II - емкость 1 проращивателя с семенами заполняется водным раствором католита (pH 8-9 и Eh=-350…-400 мВ) со стабилизатором (желатин листовой ТУ 9219-011-99205730-08), так как известно, что электроактивированный водный раствор католита теряет свои свойства в открытой посуде и тем более при активном барботаже воздухом через 2-3 часа, какой бы первоначальный окислительно-восстановительный потенциал указанный водный раствор не имел [1, 8].

В качестве стабилизатора использовали пептид, представленный желатином в концентрации не менее 0,01 мас.% [1], что гарантирует длительную сохранность свойств водного раствора католита (Eh и pH) при проведении эксперимента в течение 7 сут., при этом раствор демонстрирует противомикробную и противогрибковую активность, с другой стороны при скармливании выращенного ЗГК животным он активизирует рост «дружественной» микрофлоры бифидобактерий и лактобацилл [1].

Материалом для эксперимента были взяты семена ячменя сорта «Донецкий 8», качество их соответствовало первому классу ГОСТ 10469-76.

Режим выращивания ЗГК в эксперименте: норма высева зерна - 1,5 кг/м2, длительность светового дня - 23 ч/сут, освещенность - 500 лк, длительность выращивания - 7 сут. при температуре +20°C [12] и постоянном барботаже воздухом - 1,6 л/мин.

Применение питательного раствора не предусмотрено.

Полученные данные по химическому составу и питательности ЗГК из зерна ячменя сведены в табл.2.

Из результатов проведенного исследования видно, что активация проращивания семян ячменя, повышение их всхожести и энергии прорастания путем обработки семян и зеленых проростков водным раствором католита (pH 8-9, Eh=-350…-400 мВ), стабилизированным желатином (в концентрации не менее 0,01 мас.%) в сочетании с постоянным аэробным барботажем воздухом, позволило:

- повысить урожайность ЗГК по сухой массе на 10,5% по сравнению с контролем;

- при этом содержание протеина повысилось на 4,7%;

- соответственно каротина на 56%.

Данные таблиц 2 и 3 иллюстрируют, что желатин, обладая свойствами стабилизатора активности катодного раствора [1] при гидроаэроионном способе выращивания гидропонных кормов, сохраняет высокую концентрацию частиц кислорода отрицательной полярности в растворе, повышает при этом энергию прорастания семян и роста вегетативной массы.

Таким образом, самопроизвольно изменяющиеся окислительно-восстановительные свойства водного раствора католита стабилизированы в эксперименте путем растворения в нем желатина в количестве не менее 0,01 мас.%, что обеспечило сохранность полезных свойств катодного раствора (pH, Eh) и предотвратило окислительные и микробиологические реакции в течение всего периода выращивания - 7 сут.

Источники информации

1. Патент на изобретете №2234945 RU. Стабилизатор водного раствора и водосодержащего сырья с самопроизвольно изменяющимися окислительно-восстановительными свойствами / В.М. Дворников: опубликовано 27.08.2004.

2. Кандыба В.Н., Котов А.Н. Использование зеленых гидропонных кормов круглый год - реальный путь к прибыльному и экологически чистому животноводству и птицеводству. - Технология животноводства, №8 (8), 2008 г. - С.6-7.

3. Осадченко И.М., Горлов И.Ф., Харченко О.В. Использование электрохимически активированной воды при возделывании ярового ячменя. - Кормопроизводство, №8, 2007 г. - С.26-28.

4. Зайналов А.А., Летова А.Н., Четокин А.М. Использование неионизирующих электромагнитных излучений в сельскохозяйственном производстве // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, №2, 2009 г. - С.31-32.

5. Бутко М.П., Фролов В.С., Тиганов В.С. Применение злектрохимически активированных растворов хлорида натрия для санации объектов АПК. - Веткорм, №1, 2007 г. - С.25-27.

6. Джурабов М. Применение электроактивированной воды в сельском хозяйстве. - Механизация, электрификация сельского хозяйства, №11, 1986 г. - С.51-53.

7. Калунянц К.А., Кочеткова А.А., Сушенкова O.А., Садова А.И., Филатова Т.В. Интенсификация технологических процессов обработки зерна электрохимическим воздействием. // Совещание по электрохимической активации сред. Тезисы докладов. - Всесоюзное химическое общество км. Д.И. Менделеева, 1987. - С.83.

8. Патент на изобретение №2155717 RU. Способ безреагентного изменения физико-механических свойств воды и/или водных растворов / В.М. Бахир: опубликовано 10.09.2000.

9. Патент на изобретение №2429592 RU. Способ выращивания зеленых гидропонных кормов / С.А. Мирошников, Т.Д. Дерябина и др.: опубликовано 27.09.2011.

10. Чижевский А.Л. Аэроионификация в народном хозяйстве. - М: Госпланиздат, 1960. - 758 с.

11. СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода, - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. - 2002. - 103 с.

12. Кругляков Ю.А. Оборудование для непрерывного выращивания зеленого корма гидропонным способом. - М.: ВО «Агропромиздат», 1991. - С.11-13.

13. Руководство по эксплуатации «Гидропонный проращиватель зерен и семян «Здоровья КЛАД», изготовитель ООО «Стаксель», РФ.

14. Монастырский О.А. Токсикообразующие грибы, паразитирующие на зерне. - Агро XXI. - 2011. №11. - С.6-7.

15. Билай В.И. Фузарии. - Киев: «Наукова думка». - 1977. - 444 с.

16. Патент на изобретение №2349071 RU. Способ обработки озимой пшеницы / Э.А. Александрова, Р.М. Герчаулова, Г.А. Шрамко, Т.В. Князева: опубликовано 20.03.2009.

17. Патент на изобретение №2349072 RU. Способ некорневой подкормки озимой пшеницы / Э.А. Александрова, Р.М. Герчаулова, Г.А. Шрамко, О.С. Шишкова: опубликовано 20.03.2009.

Таблица 1
Влияние способа обработки семян на эффективность их проращивания
Показатели замачивание семян
в водопроводной воде (контроль) в активированной воде (опыт)
Характеристика водного раствора Eh=+260 мВ, pH 6,7 Eh=-350…-400 мВ, pH 8-9
Энергия проращивания (% проросших семян на 3-й день) 80 (6% с корешками ≥10 мм) 88 (23% с корешками ≥10 мм)
Всхожесть (% проросших семян на 7-й день) 93 95
Длина проростков на 7-й день, мм 80 мм - 75% 90 мм - 80%
55 мм - 18% 55 мм - 15%
Длина корней на 7-й день, мм 75 мм - 75% 75 мм - 85%
65 мм - 13% 65 мм - 10%
Масса 100 семян, г до замачивания 4,67 4,52
после суточной выдержки 7,02 7,43
Таблица 2
Химический состав и питательность ЗГК из зерна ячменя
Показатели Значение показателя
контроль опыт I опыт II
Выход сухого вещества при норме закладки зерна 1,5 кг/м2, кг/м2 1,05 0,10 1,16
Зола, % 5,1 5,2 6,5
Жир, % 2,6 3,0 3,5
Протеин, % 20,0 21,0 24,7
Клетчатка, % 15,4 19,0 17,0
Кальций, % 0,44 0,46 0,44
Фосфор, % 0,24 0,39 0,38
Энергетический эквивалент, МДж/кг 9,9 9,9 10,0
Питательность, корм. ед/кг 0,7 0,6 0,73
Кароин, мг/кг 10,0 10,2 15,6
Таблица 3
Характеристика окислительно-восстановительных свойств одного раствора при гидроаэроионном выращивании гидропонных кормов
Показатели Значение показателя
Контроль Опыт I Опыт II
начальное через 7 сут начальное через 7 сут начальное через 7 сут
Ph 6,7 8,12 8,6 7,97 8,62 7,92
Eh, мВ +250 +150 -350 +260 -350 -250

Способ выращивания зеленых гидропонных кормов, включающий обработку посевного материала активированной водой, полученной путем электролиза, отличающийся тем, что с целью длительной, не менее 7 суток, сохранности свойств окислительно-восстановительного потенциала водного раствора католита с pH 8-9 и Eh=-350…-400 мВ при активном барботаже воздухом в катодный раствор вводят стабилизатор желатин в концентрации не менее 0,01 мас.%, что повышает энергию проращивания семян и роста вегетативной массы в сочетании с непрерывной аэроионной активацией воздухом, предотвращает нежелательные окислительные и микробиологические реакции и повышает урожайность зеленных гидропонных кормов на 8-12%.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в промышленном производстве меламина из мочевины. Для осуществления способа проводят две стадии термического гидролиза сточной воды.
Изобретение относится к аэрации и может быть использовано при очистке сточных и промышленных вод. Способ ввода воздуха в флотомашину включает эжекционный ввод воздуха и последующую его диспергацию.

Изобретение относится к системам утилизации. Система утилизации мокрых углеродсодержащих отходов содержит топку, теплообменник и золоуловитель, топка выполнена кипящего слоя и содержит сводчатый корпус из огнеупорного материала с колосником, расположенным на расстоянии 1/3 высоты корпуса от нижней его части, на котором расположена сопловая решетка, причем суммарная площадь сопловых отверстий составляет порядка 30÷50% от площади колосниковой решетки, а в нижней части корпуса топки установлен шнековый разгрузчик, причем на колосниковой решетке расположен инертный носитель в виде крупнозернистого кварцевого песка, а внутри корпуса котла расположены водонагревательные трубы, соединенные с теплопотребителем, при этом в сопла подается теплоноситель от дутьевого вентилятора, соединенного теплопроводом с выходом высокотемпературного воздухонагревателя теплообменного аппарата, а в боковой стенке котла установлено вихревое сопло-горелка, работающее от газообразного топлива, например биогаза, поступающего из биореактора, при этом отходы подаются от пневмозагрузочного устройства через распылительное устройство, выполненное с тангенциальным подводом теплоносителя, а дымоход расположен в одной из боковых стенок котла и соединен теплопроводом с теплообменным аппаратом, выход которого соединен с золоуловителем, содержащим входной патрубок, корпус, выходной патрубок, бункер, оросительные и распылительные сопла, в качестве которых используются центробежные форсунки для распыливания жидкости, каждая из которых содержит корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой с внешней резьбой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя второй ступени в виде цилиндрической полости с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю второй ступени, который в верхней части снабжен цилиндрической частью, переходящей в коническую часть, образующую кольцевой конический зазор с корпусом, а над центробежным завихрителем второй ступени установлена вихревая цилиндрическая камера, являющаяся первой ступенью завихрителя жидкости, выполненная в виде соосно размещенного в ней штока с закрепленной на нем винтовой пластиной, при этом шток закреплен на трех стержнях, подсоединенных к конической камере, соединяющей завихрители первой и второй ступеней, при этом центробежный завихритель установлен в корпусе с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя, цилиндрическая полость которого соединена с выходной конической камерой сопла.

Изобретение относится к способу очистки реакционной воды в процессе производства углеводородов, при котором реакционную воду от типичного процесса синтеза углеводородов подают в противоточную отпарную колонну сверху, а углеводородсодержащий газ подают снизу в противоточную отпарную колонну в направлении противоположном подаче реакционной воды, отводят снизу противоточной отпарой колонны очищенную воду.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к улучшению качества питьевой воды. Состав для улучшения качества воды придает воде антиоксидантные свойства и представляет собой смесь дигидрокверцетина и глюкозы, взятых в соотношении 1:1 в концентрации по 1 мг/мл.

Изобретение относится к производству питьевой воды и может быть использовано при подготовке воды глубоководных водоемов. Способ получения глубинной байкальской питьевой воды включает забор воды из озера Байкал посредством водозаборника, транспортировку воды к насосной станции по глубинному водоводу, фильтрацию и стерилизацию.

Изобретение может быть использовано при обезвреживании жидких углеводородсодержащих отходов, образующихся на предприятиях подготовки и транспортировки газа. Для осуществления способа проводят обработку жидких углеводородсодержащих отходов в водном растворе в аэробных условиях биопрепаратом, содержащим углеводородокисляющие микроорганизмы, из расчета 1 кг биопрепарата на 10 кг углеводородов.
Изобретение может быть использовано в микробиологии и сельском хозяйстве при очистке водных цеолитовых растворов. Для осуществления способа очистки приготовленный водный цеолитовый раствор попеременно дважды подвергают замораживанию, затем оттаиванию при комнатной температуре с последующим сливом или сифонированием надосадочной жидкости в другую емкость на первом этапе, и обязательном сифонировании по прошествии не менее 12 часов на втором этапе.

Изобретение относятся к технике разделения жидких продуктов дистилляцией и может быть использовано в пищевой, эфиромасличной, химической и других областях промышленности при разделении многокомпонентных смесей перегонкой и концентрировании растворов выпариванием.

Изобретение предназначено для обработки воды. Увлажнительно-осушительная система содержит источник жидкости, содержащий испаряемый компонент; увлажнитель, содержащий отверстия для газа-носителя и жидкости; камеру, в которой жидкость, вводимая из входного отверстия для жидкости, контактирует с газом-носителем, содержащим конденсируемую текучую среду в паровой фазе, вводимым из входного отверстия для газа-носителя в направлении противотока, и в которой часть жидкости испаряется в газ-носитель; паровой конденсатор смешивания с пузырьковой колонной, содержащий по меньшей мере первую ступень и вторую ступень.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для улучшения посевных качеств семян зерновых культур. Способ предпосевной обработки семян зерновых культур включает выдерживание семян в водном растворе стимулятора в течение 2 ч, при этом в качестве стимулятора используют водный раствор борнотиомочевинного соединения H3BO3·3CS(NH2)2 с концентрацией действующего вещества 0,005%.
Средство для предпосевной обработки семян гречихи получено на основе природных алюмосиликатов-цеолитов в виде наноструктурированной водно-цеолитной суспензии, состоящей из наночастиц с размерами менее 100 нм.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологии выращивания гречихи. Способ включает предпосевную обработку почвы с посевом семян.
Способ заключается в том, что обработку семян осуществляют в течение двух циклов, первый из которых проводят облучением импульсным инфракрасным излучением длиной волны от 3,0 до 4,0 мкм и плотностью потока от 5 до 10 кВт на 1 м2 в течение 10 секунд со скоростью температурного режима в пределах от 4,5 до 5°C/с.

Способ заключается в обработке семян в течение пяти циклов. В первом цикле семена обрабатывают горячим воздухом температурой 70°С.

Способ повышения плодородия почвы включает предпосевную обработку семян люцерны жидким биопрепаратом, возделывание и скашивание зеленой массы люцерны. Для обработки семян используют жидкий бактериальный биопрепарат на основе штамма Sinorhizobium meliloti Якутский №2 ГНУ ВНИИСХМ RCAM00826.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и биотехнологии, в частности к растениеводству, и может найти применение при выращивании растений зернобобовых культур.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и селекции. В способе семена стевии замачивают на 8 часов в растворе Циркона, растворе гидроксикоричных кислот в спирте с концентрацией 0,1 г/л.

Способ включает приведение семян в возвратно-колебательное движение и воздействие на семена постоянным магнитным полем при одновременном фракционировании и импакции семян.

Пневматический скарификатор для предпосевной обработки семян многолетних трав содержит загрузочный бункер для семян с дозатором, вентилятор для подачи равномерного потока семян от дозатора с помощью воздуха через трубу в бункер для скарификации семян и дальнейшего их удаления.
Способ обработки клубней картофеля осуществляют суспензией наночастиц оксигидроксида железа (ОГЖ), обработанного ультразвуком. ОГЖ выделяют из отходов водоочистки на станциях обезжелезивания артезианской воды. Используют ОГЖ в гелеобразном состоянии. Гель содержит 10-12% ОГЖ. ОГЖ-гель используют в виде 0,01-0,001% суспензии, в том числе в смеси с протравителем. ОГЖ используют также в модифицированном состоянии. В качестве модификатора используют поливиниловый спирт в количестве 0,5-1,0% в расчете на сухой остаток ОГЖ. Возможно использовать модифицированный ОГЖ в смеси с протравителем. Использование изобретения позволит обеспечить повышение урожайности и качества картофеля. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.
Наверх