Способ стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур

При обработке водных систем в сельском хозяйстве, начали применяться наиболее доступные и простые показатели их качества - по их биологической активности и по изменению рН, так как одного этого показателя недостаточно. Важен контроль за эффективностью действия магнитных установок, но до настоящего времени нет точных, быстродействующих датчиков - индикаторов изменения свойств водных сред после магнитной обработки.

Указывается, что действие постоянного магнита связано с действием электрического поля, создаваемого параллельно с магнитным аппаратом.

Эффективность магнитного поля носит экстремальный характер, поэтому необходима экспериментальная проверка процесса омагничивания конкретной жидкости [1].

Исследовано влияние импульсного электрического поля на энергию прорастания семян сои. Установлено, что наибольшее значение энергии прорастания (72%) получено при обработке семян в течение 10 минут импульсным электрическим полем в 300 Гц с последующей отлежкой обработанных семян в течение 4 суток, энергия прорастания семян без обработки - 51% [2].

Описан способ обработки семян обработкой их водными растворами микроэлементов [3]. На указанный раствор предварительно воздействовали электромагнитным полем напряженностью 1 1,5 кА/м, на которое накладывали импульсы и воздействие гидравлического удара энергией 1,5 2,5 кДж при частоте следования 5 6 импульсов в минуту.

Семена помещали в цилиндрическую ванну с раствором микроэлементов. Импульсный генератор подключен через катушку к электродам, размещенным в параболической камере, заполненной водой (для гидроудара). Импульсный генератор состоит из высоковольтного трансформатора, диода, конденсатора и воздушного разрядника. В камеру загружали 150 кг семян и раствор, содержащий соединения микроэлементов в концентрациях, %; молибдат аммония 0,04; сульфат марганца 0,5; пангамат кальция 0,08; янтарная кислота 0,001. Импульсный генератор создавал гидроудар. Обработанные семена высевали на питательную среду и через 8 дней определяли всхожесть, длину корней и проростков, параллельно определяли эти показатели у семян без обработки.

Прирост полевой всхожести перца 7%, баклажан 11% к контролю (без обработки семян).

Недостатки способа:

- сложность технологии, аппаратурного оформления;

- узкий диапазон параметров обработки (только напряженность магнитного поля;

- отсутствия показателей качества омагниченной воды (раствора).

Наиболее близкий к предлагаемому описан способ предпосевной обработки семян огурца намачиванием семян в омагниченной водопроводной воде и их проращивание [4].

Омагничивание воды осуществляли посредствам подключения к центральной оросительной магистрали установки, представляющий собой дюральалюминиевый полый цилиндр, внутренний диаметр которого - 3 см, длина - 10 м. В его корпус впрессованы по спирали магнитные вставки на расстоянии друг от друга 4 5 см. Напряженность магнитного индуцированного поля внутри цилиндра составляет 50 Э (что составляет по нашему расчету около 4 кА/м).

Семена намачивали в течение 12 часов в водопроводной воде (контроль) и омагниченной воде и проращивали. Лабораторные исследования и полевые опыты проводили в условиях ОАО «Рязанский тепличный комбинат «Солнечный». Показано, что предпосевная обработка семян огурца гибрида F1 Эстафета оказала положительное влияние на формирование корней и проростков огурца (табл.1).

Недостатки способа: относительно низкая эффективность и функциональные возможности в виду ограниченности данных по диапазону параметров магнитной обработки (только величина напряженности магнитного поля - 4 кА/м; их отсутствия - о скорости протока водопроводной воды, о качестве омагниченной воды, о энергии прорастания и всхожести семян.

Технический результат - повышение эффективности способа, посевных качеств и ассортимента семян, диапазона параметров магнитной обработки.

Сущность изобретения заключается в том, что магнитную обработку водопроводной воды проводят на магнитной мешалке типа ММ (например, ММ-5) в емкости из неэлектропроводного материала (например, из стекла). Магнитная мешалка согласно паспорту и инструкции (Б 63.291.00 ПС) выпускается серийно (ПО «Закарпатприбор», Украина, Ужгород, 1991 г.) и включает электродвигатель, на валу которого в верхней части запрессованы 2 постоянных магнита (стержней диаметром 6 мм, длинной 30 мм), электронагреватель, на передней стенке - панель управления, сверху крышка. В комплекте имеется магнитный стальной стержень (диаметром 8 мм, длиной 15 мм, в пластиковой оболочке). На крышку мешалки устанавливали емкость из неэлектропроводного материала, в которую заливают обрабатываемую воду и вносят магнитный стержень. По инструкции мешалка предназначена для перемешивания жидкостей в емкости. Габаритные размеры мешалки 180·188·149 мм; масса - 3,5 кг.

При включении магнитной мешалки (мы работали без электронагревателя) устанавливают число оборотов 500 600 об./мин, при этом увлекается в движение (вращение) магнитный стержень, который перемешивает жидкость с заданной оптимальной скоростью с разной линейной скоростью в центре и по кругу.

Число оборотов обеспечивает надлежащее перемешивание, при меньшем числе оборотов эффективность уменьшается, при большем числе оборотов стержень не вращается, а только вибрирует на месте. Эти условия установлены экспериментальным путем. Экспериментальным же путем установлено, что наиболее приемлем режим обработки, при котором 200 мл после отстоя водопроводной воды с толщиной слоя - 40 мм обрабатывают в течение 3,5 4-х часов с показателями качества рН и окислительно-восстановительного потенциала (ОВП, мВ отн. ХСЭ):

Отклонение показателей омагниченной воды от исходной по рН 0,2 0,6 и ОВП 50 65 мВ.

Исходная вода производства АО «Волгоградводоканал» после водо-подготовки имела показатели качества:

Измеренная напряженность магнитного поля мешалки на высоте 40 мм и по кругу диаметром 80 мм (по размеру стакана с водой) составила 1,0 1,3 кА/м, а магнитная индукция 1,2 1,7 mT.

Рассчитана удельная энергия - 800 900 Дж/л (при мощности электродвигателя 20 В·А). На воду в сосуде кроме вращающегося магнитного поля постоянных магнитов действовало также электрическое поле электродвигателя (обмотка) на расстоянии около 40 мм до нижних слоев воды в стакане, что подтверждено качественно по наличию электроиндукции.

Омагниченной водой замачивали семена сельхозкультур - ячменя, огурца и томата в течение 2 4 часов и проращивали согласно требованиям ГОСТ 12038-84 при температуре 20 25°С в темноте.

Энергию прорастания и всхожесть определяли для семян ячменя и огурца через 3 и 7 суток соответственно, для семян томата через 5 и 10 суток соответственно, а также длины корней и проростков.

Пример 1. Омагничивание воды.

В стакан вместимостью 0,8 л заливали водопроводную питьевую воду после отстоя в течение нескольких часов (5 6 час) с рН 8,0 и ОВП +200 мВ (ХСЭ) с минерализацией 250 мг/л, помещали магнитный стержень, включали магнитную мешалку ММ-5, при температуре 20 25°С проводили обработку в слое толщиной 40 мм при 500 600 об/мин в течение 3,5 часов, получили омагниченную воду со следующими показателями качества: рН 8,4, ОВП +150 мВ, минерализацией 250 мг/л. Напряженность магнитного поля составила на высоте 40 мм и по кругу 80 мм 1,0 1,3 кА, индукции 1,2 1,7 mT, удельный расход энергии 840 Дж/л. Отклонение рН 0,4, ОВП 50 мВ к исходной воде. Вода содержала основные ионы: Na⁺, K⁺, Са²⁺, Mg²⁺ , Fe²⁺, Cl^-, SO₄ ^2-, НСО₃ ^- в пределах санитарных норм и правил.

Пример 2. Проращивание семян.

Семена ячменя, огурца и томатов замачивали в омагниченной воде в течении 3,5-часов и проращивали в соответствии с требованиями ГОСТ 12038-84.

Определяли энергию прорастания, всхожесть, длину корней и проростков (табл.2).

Как видно из данных таблицы 2, замачивание омагниченной водой позволяет повысить показатели энергии прорастания, всхожести и длину корней и проростков по отношению к контрольному варианту: энергия прорастания повышается на 4 12%, всхожесть на 5%, длина корней и проростков на 18 28 мм и 18 51 мм соответственно (в прототипе длина корней превышает контроль на 11,1 мм, длина проростков на 1,8 мм).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достичь более высокую эффективность с использованием водопроводной воды, обработанной вращающимся магнитным полем на магнитной мешалке с широким диапазоном параметров омагничивания, показателей омагниченной воды и расширения ассортимента семян.

В согласии с литературными источниками мы полагаем, что механизм стимуляции прорастания семян сельхозкультур связан с усилением проницаемости мембран клеток, повышением активности ферментов под воздействием изменений кислотности среды, ОВП, условий гидратации ионов металлов - примесей наноразмерных частиц в воде, в т.ч. гидратов ионов кальция и магния (Са²⁺ · 4Н₂О, Mg²⁺ · 6Н₂О), нарушения структуры ассоционов молекул воды.

Перечень источников информации, принятых во внимание при экспертизе

1. Классен В.И. Омагничивание водных систем. Л. 1982., 296 с.

2. Рубцова Е.Н., Хныкина А.Х. Влияние импульсного тока на энергию прорастания семян сои // Механ. и электриф. сельского хозяйства. 2009.  12 с.26.

3. SU 880288, 1980, А01С 1/00.

4 Таланова Л.А, Обоснование эффективности обработки семян и растений огурца омагниченной водой и гуминовыми кислотами. Автореферат дисс с.-x. наук., Москва, 2006, 27 с.

Формула изобретения

Способ стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур, включающий их замачивание в омагниченной водопроводной воде с последующим проращиванием, отличающийся тем, что семена замачивают в воде, обработанной в магнитном поле магнитной мешалки типа ММ, в емкости из неэлектропроводного материала, например, стакане из стекла с магнитным стержнем, при толщине слоя 40 мм, магнитное поле создается вращающимися постоянными магнитами при скорости вращения 500-600 об/мин в течение 3,5-4 ч с получением воды с рН 8,3-8,4, ОВП 150-160 мВ, из исходной воды с рН 7,7-8,2, ОВП +200-+215 мВ и общей минерализацией 200-350 мг/л, а параметры магнитной обработки - магнитная напряженность 1,0-1,3 кА/м, магнитная индукция 1,2-1,7 мТ, удельная энергия 800-900 Дж/л.

Имя изобретателя: Осадченко Иван Михайлович (RU), Горлов Иван Фёдорович (RU), Злобина Елена Юрьевна (RU), Бараников Владимир Анатольевич (RU), Николаев Дмитрий Владимирович (RU)
Имя патентообладателя: Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук
Почтовый адрес для переписки: 400131, г.Волгоград, ул. Рокоссовского, 6, ГНУ НИИММП Россельхозакадемии
Дата начала отсчета действия патента: 27.10.2011

Разместил статью: admin
Дата публикации:  19-10-2013, 21:19

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Фомин Дмитрий Владимирович  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!