Способ выявления биологической ценности овощной продукции, выращенной в закрытых агробиотехносистемах Российский патент 2020 года по МПК A01K67/00 A01K67/33 G01N33/18 

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства и может быть использовано для определения пищевой ценности продуктов при выращивании в закрытой системе фитотрона.

Известен способ, где в водном растворе применяемого биопрепарата помещают простейшие организмы олигохет, выдерживают 30 минут с последующим определением активного препарата по поведенческой реакции организмов, причем об активности препарата судят по отсутствию сползания олигохет в клубок (патент №2377561, опубликован 27.12.2009, МПК G01N 38/18, A01K 67/033).

Однако, в известном способе определяют только активность биопрепарата и жизнедеятельность олигохет, при этом невозможно оценить пищевую ценность анализируемой продукции количественно, что снижает эффективность технического решения.

Известен также способ, где с помощью равноресничных инфузорий проводят биотестирование токсичности почвы. При этом почвенные образцы подвергают обработке ацетоном, фильтрованию, получением гексанового экстракта с добавлением этанола с последующим переводом в коллоидный раствор путем добавления этилового экстракта и по скорости сокращений выделительных вакуолей инфузорий оценивают уровень токсичности почвенного образца (патент №2482478, опубликован 20.05.2013, Бюл. №14, МПК G01N 33/24).

Данный способ достаточно сложный по биотестированию равноресничными инфузориями, поскольку определяют токсичность почв по скорости сокращения выделительных вакуолей инфузорий, подвергая при этом почвенные образцы значительным обработкам.

Наиболее близким техническим решением является способ оценки качества кормовых и пищевых продуктов, где подвергают воздействию инфузорий различными экстрактами и оценку качества продуктов проводят по количеству выживших особей (патент №2049994, опубликован 10.12.1995, МПК G01N 33/18).

Способ-прототип достаточно сложный, поскольку для оценки качества продукции готовят специально водно-ацетоновый или водно-спиртовый экстракт из исследуемого продукта и на нем культивируют инфузории, с последующим подсчетом погибших особей.

Технический результат - расширение возможности использования дафний в качестве биотестеров по определению пищевой ценности овощной продукции, выращенной в закрытой системе фитотрона.

Техническое решение заявленного объекта достигается тем, что биотестирование проводят путем сравнения количества и жизнеспособности биотестеров в двух формах водного раствора -в контроле - культивационной воде и воде с добавлением измельченной пробы опытного варианта овощной продукции, полученной путем некорневой обработки в период вегетации растений, которые проверяют спустя 14 дней после обработки. К полученной водной среде с измельченными листьями растений помещают дафнии 6-7 дневного возраста и по коэффициенту их размножения (увеличения количества особей в испытуемой среде) делают вывод о пищевой ценности тестируемых продуктов по сравнению с контролем.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве фактора, вызывающего изменение пищевой ценности продукции для биотестирования в данном эксперименте выбрано использование в процессе выращивания салата регуляторов роста и биопрепаратов Для биотестирования продукции, выращенной в закрытой агробиотехносистеме типа фитотрона с использованием гидропоники, в емкости со 100 мл водной среды вносят по 5 особей 6-7 дневных дафний. В контрольном варианте среду культивирования дафний (культивационную воду) смешивают в соотношении 1:1 с водой с измельченными листьями салата, не обработанными биопрепаратами в процессе выращивания, т.е. как контрольный вариант для тестирования. В период проведения эксперимента дафний не кормят. При этом, учитывают количество образовавшихся особей в течение 4 суток. Во втором - опытном варианте аналогично контрольной схеме реализации смешивают 100 мл с 5 особями дафний 6-7-дневного возраста с 100 мл воды с листьями салата, полученными после некорневой обработки растений препаратами. В качестве некорневых подкормок салата листового Балет, как правило, на 17-19 сутки от посева семян овощей при капельном поливе и использования гидропоники со стандартным минеральным корневым питанием растений, используют препараты различной природы, такие как гидротермальный нанокремнезема, (ГНК) с крезацином, препарат Энергия -М (1 хлорметилсилатран с крезацином), биопрепараты: Глауксин, Нива, Агровин Са, которые способствуют не только увеличению продуктивности овощной продукции, но и способствуют повышению численности (продуктивности) дафний по сравнению с контрольными вариантами, что объясняется повышением качества овощной продукции после таких обработок в агробиотехносистемах типа фитотрона.

Процесс биотестирования на дафниях или определения пищевой ценности опытного по сравнению с контрольным (без подкормки) вариантов образцов овощей осуществляют спустя 14 дней после некорневой подкормки.

Варианты реализации способа с использованием различных препаратов при выращивании овощей на примере листового салата сорта Балет в закрытой системе фитотрона модели ИСР-1.01 (разработчик АНО «Институт стратегий развития») приведены ниже.

Пример 1

Листья салата сорта Балет, выращиваемого в фитотроне ИСР-1.01 при стандартном минеральном питании с использованием гидропоники на 17 сутки вегетации обрабатывали по листу мелкокапельным распылением (некорневая обработка) раствором гидротермального нанокремнезема с крезацином в концентрации 0,05%, через 14 суток снимают урожай. Для выявления пищевой ценности овощной продукции листья салата измельчают, добавляя в культивационную воду для дафний при соотношении 100 мл воды на 1 г измельченных листьев салата.

Готовили исходную суспензию дафний, вводя 5 особей дафний 6-7-дневного возраста в 100 мл водопроводной воды.

Смешивали 100 мл водной суспензии дафний со 100 мл суспензии листьев салата.

Вели визуальные наблюдения, отмечая количественные показатели прироста дафний. Культивировали в стандартных условиях в течение 4 дней.

В качестве контрольного варианта разводили 100 мл водной суспензии 5 дафний 6-7-дневного возраста со 100 мл водной суспензии (вода с листьями салата - 100 мл воды с 1 г измельченных листьев) листьев салата, полученных без обработки растений препаратами.

Через 4 дня подсчитывали количество дафний в опытном и контрольном вариантах.

Пример 2

Листья салата сорта Балет, выращиваемого 17 суток в фитотроне ИСР-1.01 с использованием гидропоники и стандартного минерального питания обрабатывали по листу 0,05% водным раствором стимулятором роста -гуминовым препаратом НИВА. Через 14 дней после обработки снимали урожай салата. Для выявления пищевой ценности овощной продукции листья салата измельчали и добавляли в культивационную воду для дафний при соотношении 100 мл воды на 1 г листьев салата.

Готовили исходную суспензию дафний, вводя 5 особей дафний 6-7-дневного возраста в 100 мл водопроводной воды. Смешивали 100 мл водной суспензии дафний со 100 мл суспензии листьев салата. Вели визуальные наблюдения, отмечая количество простейших организмов. Культивировали в стандартных условиях в течение 4 дней.

В качестве контрольного варианта разводили 100 мл водной суспензии 5 дафний 6-7-дневного возраста со 100 мл водной суспензией (вода с листьями салата - 100 мл воды с 1 г измельченных листьев) листьев салата, полученных без обработки растений препаратами.

Через 4 суток подсчитывали количество дафний в опытном и контрольном вариантах.

Пример 3

Листья салата сорта Балет, выращиваемого 18 суток в фитотроне ИСР 1.01 с использованием гидропоники и стандартного минерального питания, обрабатывали по листу мелкокапельным распылением 0,05% водным раствором биопрепарата Агровин Са. Через 14 суток вегетации после обработки снимали урожай. Для выявления пищевой ценности овощной продукции листья салата измельчали и добавляли 1 г в 100 мл водопроводной воды.

Готовили исходную суспензию дафний, вводя 5 особей дафний 6-7-дневного возраста в 100 мл водопроводной воды. Смешивали 100 мл водной суспензии дафний со 100 мл опытной суспензии листьев салата. Вели визуальные наблюдения, отмечая количество простейших организмов. Культивировали в стандартных условиях в течение 4 дней.

В качестве контрольного варианта разводили 100 мл водной суспензии 5 дафний 6-7-дневного возраста со 100 мл водной суспензией (вода с листьями салата - 100 мл воды с 1 г измельченных листьев) листьев салата, полученных без обработки растений препаратами.

Через 4 дня подсчитывали количество дафний в опытном и контрольном вариантах.

Пример 4

Листья салата сорта Балет, выращиваемого 19 суток в фитотроне ИСР 1.01 с использованием гидропоники и стандартного минерального питания, обрабатывали по листу мелкокапельным распылением 0,05% водным раствором биопрепарата Глауксин. Через 14 суток после обработки снимали урожай салата. Для выявления пищевой ценности овощной продукции листья салата измельчали и добавляли 1 г в 100 мл водопроводной воды. Готовили исходную суспензию дафний, вводя 5 особей дафний 6-7-дневного возраста в 100 мл водопроводной воды. Смешивали 100 мл водной суспензии дафний со 100 мл суспензии листьев салата. Вели визуальные наблюдения, отмечая количество простейших организмов. Культивировали в стандартных условиях в течение 4 дней.

В качестве контрольного варианта разводили 100 мл водной суспензии 5 дафний 6-7-дневного возраста со 100 мл водной суспензией (вода с листьями салата - 100 мл воды с 1 г измельченных листьев) листьев салата, полученных без обработки растений препаратами.

Через 4 суток подсчитывали количество дафний в опытном и контрольном вариантах.

Пример 5

Листья салата сорта Балет, выращиваемого 19 суток в фитотроне ИСР 0.01 с использованием гидропоники и стандартного минерального питания, обрабатывали мелкокапельным распылением по листу 0,05% водным раствором кремнийорганического препарата 1-этоксисилатрана с крезацином. Через 14 суток после обработки снимали урожай салата. Для выявления пищевой ценности овощной продукции листья салата измельчали и добавляли 1 г в 100 мл водопроводной воды. Готовили исходную суспензию дафний вводя 5 особей дафний 6-7-дневного возраста в 100 мл водопроводной воды. Смешивали 100 мл водной суспензии дафний со 100 мл суспензии листьев салата. Вели визуальные наблюдения, отмечая количество простейших организмов. Культивировали в стандартных условиях в течение 4 дней,

В качестве контрольного варианта разводили 100 мл водной суспензии 5 дафний 6-7-дневного возраста со 100 мл водной суспензией (вода с листьями салата - 100 мл воды с 1 г измельченных листьев) листьев салата, полученных без обработки растений препаратами.

Через 4 суток подсчитывали количество дафний в опытном и контрольном вариантах.

Пример 6

Листья салата сорта Балет, выращиваемого 18 суток в фитотроне ИСР 1.01 с использованием гидропоники и стандартного минерального питания, обрабатывали мелкокапельным распылением 0,05% водным раствором кремнийорганического препарата Энергия М. Через 14 суток после обработки снимали урожай салата. Для выявления пищевой ценности овощной продукции листья салата измельчали и добавляли 1 г в 100 мл водопроводной воды. Готовили исходную суспензию дафний, вводя 5 особей дафний 6-7-дневного возраста в 100 мл водопроводной воды. Смешивали 100 мл водной суспензии дафний со 100 мл суспензии листьев салата. Вели визуальные наблюдения, отмечая количество простейших организмов. Культивировали в стандартных условиях в течение 4 дней.

В качестве контрольного варианта разводили 100 мл водной суспензии 5 дафний 6-7-дневного возраста со 100 мл водной суспензией (вода с листьями салата - 100 мл воды с 1 г измельченных листьев) листьев салата, полученных без обработки растений препаратами.

Через 4 суток подсчитывали количество дафний в опытном и контрольном вариантах.

По результатам проведенных экспериментов определяли коэффициенты увеличения количества особей дафний, размножившихся в течение 4 суток в опытном и контрольном вариантах, представляющих собой соотношение дафний в опытных вариантах к соответствующим значениям в контрольных вариантах опытов.

Результаты опытов, приведенных в примерах реализации, сведены в таблицу.

Из приведенных данных эксперимента следует, что все используемые препараты различной природы при некорневой обработке одних и тех же растений салата, выращенных в условиях фитотрона дают пищевую продукцию, которая при введении в культивационную среду для дафний вызывает различное стимулирующее действие на их показатель размножения или коэффициент увеличения количества дафний от значений 1,3 до 4,5, что соответствует увеличению численности дафний от 30% до 450% относительно контроля.

Таким образом, использование данного способа с применением в качестве биологического маркера дафний позволяет не только определять качество овощной продукции при ее получении в условиях фитотронов по экологической составляющей - отсутствию гибели дафний, а позволяет давать количественную оценку эффективности используемых препаратов по пищевой ценности овощной продукции при некорневой обработки растений, что дает новые возможности оптимизации технологий производства овощей с высокой пищевой ценностью.

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства и может быть использовано для определения качества продуктов при выращивании в закрытых агробиотехносистемах при гидропонном питании и некорневых подкормках овощных растений. Способ выявления пищевой ценности овощной продукции, выращенной в замкнутых агробиотехносистемах, включает тестирование с помощью простейших организмов дафний (Daphnia magna), которые помещают в водный раствор, при этом биотестирование проводят в двух формах водного раствора - опытном растворе с добавлением измельченной овощной продукции, обработанной в период вегетации препаратами спустя 14 дней после подкормки, и контрольном растворе с добавлением измельченной овощной продукции без некорневой обработки препаратами в период вегетации. В раствор помещают дафнии 6-7-дневного возраста на 4 суток и по коэффициенту размножения дафний, определяемом как соотношение числа дафний в опытном растворе к числу дафний в контрольном растворе, заключают вывод о пищевой ценности тестируемых овощных продуктов. Предлагаемый способ выявления пищевой ценности овощной продукции основан на использовании простейших организмов дафний и их продуктивности в различных условиях. 1 табл., 6 пр.

Способ выявления пищевой ценности овощной продукции, выращенной в замкнутых агробиотехносистемах, включающий тестирование с помощью простейших организмов дафний (Daphnia magna), которые помещают в водный раствор, характеризующийся тем, что биотестирование проводят в двух формах водного раствора - опытном растворе с добавлением измельченной овощной продукции, обработанной в период вегетации препаратами спустя 14 дней после подкормки, и контрольном растворе с добавлением измельченной овощной продукции без некорневой обработки препаратами в период вегетации, при этом в растворы помещают дафнии 6-7-дневного возраста на 4 суток и по коэффициенту размножения дафний, определяемом как соотношение числа дафний в опытном растворе к числу дафний в контрольном растворе, заключают вывод о пищевой ценности тестируемых овощных продуктов.