СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Российский патент 2011 года по МПК A01C1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к способам стимуляции проращивания семян.

Описаны различные способы стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур - прогревание, замачивание в воде и растворах химреагентов.

Одним из эффективных экологически более безопасных является способ замачивания семян перед посевом в электрохимически активированной (ЭХА) воде и водных растворах. Эффект воздействия их в растительных организмах связан с активацией физиологических процессов, в частности, с повышением проницаемости мембран клеток, в активации ферментных систем.

Известны различные способы стимуляции проращивания семян. Например, замачивание семян ячменя проводили в анолите с pH 2,4…4,0 и окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП, относительно хлорсеребряного электрода сравнения) +1000…+1160 мВ при концентрации активного хлора 210 мг/л в течение 2-х часов [1].

Очевидно, что для ЭХА использовали водный раствор поваренной соли. Проросшее зерно использовали для подкормки птицы. Утверждалось, что при проращивании в зерне проходили существенные изменения: крахмал гидролизовался до декстринов и мальтозы, белки - до аминокислот и амидов, жиры - до глицерина и жирных кислот, т.е. до более легко усвояемых компонентов. Однако относительно высокие концентрации активного хлора могут отрицательно повлиять на активность ферментов и развитие растений.

Указывалось, что эффективность фракций ЭХА воды зависит от величин pH, например, католит с pH 12,0…13,5 действует угнетающе, так же как слишком кислый анолит с pH менее 2 [2].

Наиболее близким по технической сущности является способ проращивания семян и роста растений с замачиванием их вначале в анолите с pH 2…7 и ОВП+900…+1100 мВ с содержанием активного хлора 300…500 мг/л с экспозицией 0,5-3 часа, затем в католите с pH 6…9 и ОВП - 300…-500 в течение 2-24 часов с последующим высушиванием до сыпучего состояния [3]. При этом ускоряется всхожесть семян - кормовой свеклы, кукурузы, подсолнечника, проса - на 1,5-2,5 дня раньше, чем в контроле. В 30-дневном возрасте высота растений (длина надземной части - стеблей) - была больше, чем в контроле: у кукурузы на 18,4%, у свеклы на 20,3%, у подсолнечника на 13%.

В примерах применяли анолит раствора поваренной соли с pH 2,7…3,0 и ОВП+1000…+1150 мВ. Вызывают сомнения слишком широкие пределы интервалов pH и продолжительности замачивания.

Недостатки способа: относительная сложность технологии обработки семян, отсутствие данных по качеству исходного раствора и параметров ЭХА, узкий диапазон показателей эффективности проращивания семян.

Цель изобретения - упрощение технологии обработки семян с фиксированными показателями качества исходного раствора и параметров ЭХА, повышение эффективности проращивания, расширение ассортимента стимуляторов.

Указанная цель достигается тем, что в качестве исходного раствора для ЭХА используют либо водопроводную воду с общей минерализацией 200…400 мг/л, pH 6,5…7,5, ОВП+200…+300 мВ, либо водный раствор глицина с концентрацией 6…9 г/л. Для ЭХА используют установку типа СТЭЛ, например СТЭЛ-МТ-1 с вертикальным электролизером - активатором, снабженным катодом из титана, анодом из титана с покрытием типа ОРТА и керамической диафрагмой, с встроенным водоструйным насосом, позволяющим разбавлять исходный раствор в 3-4 раза в непрерывном режиме работы с протоком анолита и католита 3,5…6 л/час. Плотность тока на электродах 50…100 А/м², температура 20…30°С. При этом получают анолит водопроводной воды с pH 4,0…4,8, ОВП+500…+650 мВ, содержанием активного хлора 10…20 мг/л, либо анолит раствора глицина с pH 4,5…5,5, ОВП+400…+550 мВ и содержанием активного кислорода 8…10 мг/л, либо смесь анолита водопроводной воды указанного качества с фильтратом молочной сыворотки в массовом соотношении 1:1. Фильтрат сыворотки получают обработкой молочной сыворотки заводского изготовления коагулянтом на основе смеси 8-10%-ного раствора оксихлорида алюминия, CaCl₂ и MgCl₂ в соотношении 1:0,47:0,16 в виде 10% концентрации в дозе 3,3-3,6% и разделением суспензии на белковый концентрат и фильтрат сыворотки с pH 3,0…3,5 и содержанием сухих веществ 4,0-4,5%.

В качестве семян использовали семена сельскохозяйственных культур, например из масличных культур семян подсолнечника, из зерновых культур - семян ячменя, из тыквенных культур - семян тыквы.

Семена замачивали в стимуляторах - анолите водопроводной воды, либо в анолите раствора глицина, либо смеси анолита водопроводной воды с фильтратом молочной сыворотки в течение 2-4-х часов с последующим проращиванием на влажной фильтровальной бумаге в соответствии с требованиями ГОСТ 12038-84 с определением энергии прорастания (на 3-й день), всхожести (на 7-й день) и морфологических показателей (длин корней и проростков) в сравнении с контрольным вариантом (замачиванием в дистиллированной воде). Были получены боле высокие показатели эффективности проращивания с фиксированными показателями качества исходного раствора, параметрами ЭХА.

Пример осуществления способа.

Пример 1. Приготовление стимуляторов

Водопроводную воду с pH 6,9, ОВП+234 мВ подвергали ЭХА на установке СТЭЛ-МТ-1 при плотности тока электродах 50…100 А/м² при 20…25°С с скоростями протока католита и анолита 3,5…6,0 л/ч с получением анолита с pH 4,2, ОВП+625 мВ, содержанием активного хлора 15 мг/л.

Водный раствор глицина с концентрацией 6-9 г/л подвергали ЭХА на установке СТЭЛ-МТ-1 температура 20…30°С при плотности тока 50…100 А/м² с скоростями протока анолита и католита 3,5… 6,9 л/ч, с получением анолита с рН 5,4, ОВП+450 мВ, содержанием активного кислорода 8,5 мг/л.

Готовили фильтрат сыворотки молочной с содержанием сухих веществ 6,0%, рН 5,0 путем добавления коагулянта - смеси 8-10%-ного раствора оксихлорида алюминия, хлорида кальция и хлорида магния в массовом соотношении 1:0,47:0,16 при разбавлении до 10%-ной концентрации в количестве 3,3-3,6% перемешивания, отделения белкового концентрата и фильтрата с рН 3,0…3,3 и содержанием сухих веществ 4,0-4,5%. Фильтрат смешивали с анолитом водопроводной воды в соотношении 1:1 для получения стимулятора. Сыворотка молочная может быть смешана с ополосками кисломолочных продуктов и обработана таким же методом, как собственно сыворотка.

Пример 2. Проращивание семян

Замачивали семена подсолнечника в анолите водопроводной воды и анолите раствора глицина в течение 4-х часов и затем проращивали при 20…30°С согласно требованиям ГОСТ 12038 - 84. Также параллельно проводили замачивание семян в дистиллированной воде и проращивали. Получили следующие результаты (табл.1).

Как видно из данных таблицы 1, на семенах подсолнечника в вариантах с использованием анолита водопроводной воды и анолита раствора глицина энергия прорастания, всхожесть были выше, чем в контроле соответственно на 5,1% и 4,6%, 3,5 и 4,6%, а прирост длин корней и проростков был больше 47,2%; 142%; 6,3; 201%. С католитом эффективность проращивания была ниже.

Пример 3. Замачивали семена ячменя в анолите раствора глицина в течение 2-х часов, затем проращивали как в примере 2. В контроле - замачивали в дистиллированной воде. Получили следующие результаты (табл.2).

Таблица 2 Вариант замачивания Энергия проращивания, % Всхожесть, % Длина корней, мм Длина проростков, мм Прирост длин корней, мм (%) Прирост длин проростков, мм (%) Дистиллированная вода 74,3 84,2 73,5 89,3 - - Анолит раствора глицина 84.5 89,9 78,3 107.0 4,8 (6,5) 17,7 (19,8)

Из данных таблицы 2 следует, что на семенах ячменя в варианте анолита раствора глицина в сравнении с контролем энергия прорастания и всхожесть выше на 10,2% и 5,7%, а прирост длин корней и проростков на 6,5% и 19,8%. С католитом эффективность проращивания была ниже.

Пример 4. Замачивали семена тыквы в смеси анолита водопроводной воды с фильтратом молочной сыворотки (1:1)в течение 2-х часов, затем проращивали как в примере 2. В контроле - замачивание семян в дистиллированной воде в течение 2-х часов. Получили следующие результаты (табл.3).

Таблица 3 Вариант замачивания Энергия проращивания, % Всхожесть, % Длина корней, мм Длина проростков, мм Прирост длин корней, мм (%) Прирост длин проростков, мм (%) Дистиллированная вода 40,0 62,5 27,4 12,5 - - Анолит водопроводной воды + фильтат сыворотки 67,0 80,0 37,1 15,2 9,7 (35,4) 2,7 (21,6)

Как видно из данных таблицы 3, на семенах тыквы в вариантах со смесью анолита водопроводной воды и фильтрата сыворотки в сравнении с контролем энергия проращивания и всхожесть были выше на 27,0% и 17,5%, а прирост корней и проростков на 35,4% и 21,6%.

По сравнению с прототипом на семенах подсолнечника прирост длин проростков (надземной части растения) составлял к контролю 142% и 201% против 13%.

Таким образом, предложенный способ позволяет упростить технологию обработки семян с использованием исходного раствора с фиксированными показателями качества и параметрами ЭХА, повысить эффективность проращивания и расширить диапазон показателей, расширить ассортимент стимуляторов.

Источники информации

1. Филоненко В.И. и др. Использование электроактивированной воды в процессе проращивания зерна для сельскохозяйственных животных // Активированная вода, 1996, №5, с.1-5.

2. Бирюлина Т.В. Электрохимическая активация - технология экологически чистого будущего // Активированная вода, 1996, №3, с.22 - 34.

3. Пат. РФ. №2170499, 1999, А01С 1/00.

Способ заключается в замачивании семян в течение 2-4-х часов либо в анолите раствора глицина с pH 4,5…5,5, ОВП+400…+550 мВ с содержанием активного кислорода 8-10 мг/л, либо в смеси анолита водопроводной воды с рН 4,0…4,8, ОВП+500…+650 мВ и содержанием активного хлора 10-20 мг/л с фильтратом молочной сыворотки в массовом соотношении 1:1 с pH 3,0…3,5 и содержанием сухих веществ 4,0-4,5%. Изобретение позволит упростить технологию обработки семян, повысить эффективность проращивания семян, расширить ассортимент стимуляторов. 3 табл.

Способ стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур, включающий обработку семян электрохимически активированной водой, отличающийся тем, что семена замачивают в течение 2-4 ч в анолите раствора глицина с pH 4,5…5,5, ОВП +450…+550 мВ с содержанием активного кислорода 8…10 мг/л, либо в смеси анолита водопроводной воды с pH 4,0…4,8, ОВП +500…+650 мВ с содержанием активного хлора 10-20 мг/л с фильтратом молочной сыворотки в массовом соотношении 1:1 с pH 3,0…3,5 и содержанием сухих веществ 4,0-4,5%.