Технологии

4. Технологические пакеты   ЭВР – Предпосевная обработка
Ниже приводится изложение  пакетных пилотных проектов эффективного  применения ЭВР  в различных отраслях хозяйственной деятельности, которые далеко не исчерпывают  все инновационные возможности их, но  дают представление о том, как можно весьма простыми, дешевыми и экологически чистыми  средствами добиться значительного роста производительности труда без внушительных  капитальных вложений (типа ноу-хау не бог-весть в чем!?).
Каждый пилотный проект  может быть адаптирован  к условиям конкретного производства, независимо от экологии и экономики региона.
Окупаемость  вложенных средств находится в пределах 4-12 месяцев) с доходностью, превышающей в  уровень  25-30%.
       Что касается данной технологии, то её уникальность  в сравнении с традиционными  технологиями предпосевной обработки заключается  в следующем:
- ЭВР  многократно более дешевы (до 10 копеек за 1 литр) в отличие от  системных ядов,  обычно используемых для аналогичных  целей.
 - Они экологически чисты, поскольку ЭВР метастабильны и  релаксируют в обычную воду, из которой и были получены.
Кроме того, обладая достаточным обеззараживающем действием, они не ингибируют всхожесть семян, что является  обычным последействием  при использовании системных ядов.
Факт, который преднамеренно и   тщательно скрывается  глобальными производителями ядохимикатов для протравливания семян (Байер, Монсанто и др.).
 Наоборот, ЭВР  стимулируют всхожесть любых семян. Эффект  биостимуляции сохраняется  в течение всего онтогенеза (на весь  период выращивания), что  обеспечивает повышение урожайности  различных культур  на 15-35% относительно контроля.

4.1. Особенности обеззараживание семян зерновых культур ЭВР
         В настоящее время предпосевная обработка семян зерновых культур, в основном, заключается в протравливании семян сильнодействующими ядохимикатами с целью обеззараживания от зараженности различными видами паразитных микроорганизмов. Ведется она дорогостоящими импортными (или изготовленными в России на импортных реактивах) препаратами фирм Байер, Пуленк, Зенека, Новартис и др.
По рекомендациям ВНИИЗР для этих целей применяются около 25 торговых марок протравителей, в основе которых лежит небольшое число сильнодействующих органических ядов (беномил, гуазатин, карбендазим, карбоксин, тебуконазол, тирам). Эти яды обладают хорошим обеззараживающим эффектом. Они снижают распространение паразитической микрофлоры в семенах на 88-96% относительно контроля. Однако при этом параллельно наблюдается ингибирующий эффект  по всхожести и, особенно, по энергии прорастания семян.
Показатели степени ингибирования процессов роста, в об¬ратной зависимости от степени зараженности, могут увеличиваться на 20-40 и более процен¬тов относительно контроля, чем сводится на нет весь эффект обеззараживания этими ядохимикатами.
Стоимость импортных препаратов весьма высока и соизмерима со стои¬мостью семян высеваемых культур. Кроме того фирмы производители не гарантируют от¬сутствия последействия этих ядов, накопления их в почвах и, в целом, экологической безопасности окружающей среды.
          В этом смысле альтернативой тотальному засилью системных ядов могут стать электроактивированные водные растворы (ЭВР). По результатам массовых лабораторных анали¬зов  на основных зерновых культурах, проведенных нами совместно с ВНИИЗРом [6], установлено, что анолитные растворы обладают дос¬таточно высоким и неспецифическим эффектом обеззараживания семян всех культур от полного спектра патогенных микроорганизмов.
По данным независимой экспертизы, выполненной Испытательной лабораторией государ¬ственной хлебной инспекции Воронежской области на рендомезированной выборке семян, дезинфицирующее воздействие кислого анолита в дозе 30 л/тонну показывает весьма значительную дезинфицирующую (фунгицидную) активность анолитных растворов, в т.ч. и на внутреннюю инфекцию. Тем не менее, действие анолитных растворов, в полном соответствии с их малым исходным химизмом (относятся к 4-му классу токсичности), оказывается менее жестким, чем дей-ствие системных ядов-протравителей. Это качество анолитных растворов весьма четко проявляется в конкретных полевых условиях.
         Результаты испытания анолитных ЭВР в лабораторных условиях [9] оказалось весьма неожиданным: анолитные ЭВР не только подавляют паразитическую  микрофлору, но и обладают скрытым биостимулирующем эффектом, сопоставимым с соответствующим эффектом католитных ЭВР, которым он свойственен по определению (см.табл.2).
Как видно из данных таблицы 2, при наименьшей существенной разнице НСР 0,5,  все различия  статистически достоверны, и длина проростков на изучаемых вариантах заметно различалась уже на 4-й день проращивания.
Наихудшая энергия роста отмечена в варианте с Байтаном.
При этом в варианте с Байтаном  проростки не только  короче, но и заметно менее развиты  по факту наличия  первичной корневой системы.
На восьмой день проростки семян, обработанных ЭВР, имеют массу корневых волосков, а проростки с Байтаном  - вид чистого одиночного корня. Этим, видимо, и объясняется факт более быстрого прорастания (на 2-4 дня) посевов  обработанных ЭВР, в сравнении с посевами, обработанными химическими ядохимикатами.
         Многолетними исследованиями по  этому проекту установлен фундаментальный факт предпосевной обработки ЭВР:
- Повышенная энергия роста в этих посевах сохраняется в течение всего вегетационного периода. Всходы и растения в целом имеют  характерную  тёмно-сине-зеленую окраску «жирующей растительности» на одинаковом  агрохимическом фоне, что сказывается в конечном итоге на значительном повышении урожайности (рис.3).
 
В посеве  озимой пшеницы на опытном поле ВНИИСС  визуально четко выделяется участок из семян обработанных анолитом

Этот эффект объясняется  изменением  пропорций хлорофиллов «А и В» под воздействием  обработки анолитными растворами. В результате  в семенах и проростках  содержится наибольшая доза хлорофилла «В», чем обычно.
На стандартном графике (Рис.4) показана специфика энергопоглощения  этого  типа хлорофилла.
Он (кранная линия на графике)  имеет большую, чем хлорофилл «А»  энергию  поглощения  солнечной радиации (судя по  площади графика по вертикали). Кроме того она по длине волны (горизонтальная ось) сдвинута в сторону  оптимальной  для  фотосинтеза   частоты  450-500 нМ.
     Эта специфика  воздействия  ЭВР на урожайность  особенно проявляется в  засушливые годы.
Производственный опыт, заложенный на полях ВГАУ [9] в неблагоприятные  засушливые  1999-2000 годы показывает, что в экстремальных условиях биостимулирующий эффект ЭВР проявляется в значительной мере, тогда как обработка системными ядами  снижает урожайность.
            По данным двухлетнего полевого испытания  1999 -2000 годов обработка системным ядом Байтан-универсал в сравнении с сухими  (необработанными) семенами снизила урожайность на 0.7 и  4,9% соответственно,  обработка анолитом дала прибавку в 3,2 и 17,2%, а двойная обработка  католитом и анолитом – составила плюс 5.% и 24.9%!!!
И разбег в этих показателях весьма  характерен для обработки ЭВР.
В резко засушливых условиях  2000 года заметно, что чем  сильнее засуха, тем  хуже проявляет себя  системный яд  Байтан, который, как указывалось выше, ничем в ряду прочих системных ядов не отличается.
При использовании анолита с католитом на 2 дня раньше появились всходы, и началось укоренение растений. Всходы из семян, обработанных Байтаном универсалом, появились во всех опытах на 2-3 дня позже.
Неблагоприятные погодные условия дальнейшего периода вегетации ограничили возможность формирования площади листовой поверхности. На контроле в 1999 г. она не превышала 12,3 тыс. м2/га.. Вместе с тем в тех же условиях быстрые темпы начального роста пшеницы при обработке семян ЭВР способствовали более активному росту листьев.
В  среднем по данным 2-х летних испытаний площадь листьев увеличивалась на 2,5...6,5 тыс. м2 и составила 17-18 тыс. м2/га.
Всё это  объясняет  сравнительные конечные результаты по урожайности.
             В том же 2000 году по договору с ВНИИСС [10 ]  изучалась реакция 12 сортов озимой пшеницы (Смуглянка, Альбатрос, Донская Нива, Северодонская 14, Тарасовская 29, Воронежская 95, Дон 93, Базальт, Зимородок, Льговка 2595, RR 442, RR 633) на предпосевную обработку ЭВР.
 Опыты проводились на опытных полях ВНИИСС и  производственных площадях  общей площадью  100 га.   Необходимая повторность эксперимента, учет и обработка данных производилась по стандартным методикам, применяемым в селекционных исследованиях ВНИИСС.
 
На снимке слева контроль сорта Донская Нива, а справа вариант обработанный ЭВР

При анализе полученных результатов выяснилось, что каждый из сортов качественно одинаково реагировал на варианты обработки: наименьшей урожайностью отличались контрольные варианты, затем она повышалась при различных вариантах обработки. Количественные характеристики этого повышения варьируют в широких пределах.
Нов целом статистика показывает достоверный эффект повышения урожайности (для семян 1 класса качества) относительно контроля в вариантах раздельной обработки семян ЭВР (на 25-26%).
При этом коэффициент вариации средней урожайности на контрольных  полях был в 1,5-2  раза выше соответствующего разброса   показателей урожайности опытных объектов.
Это свидетельствует о большей адаптивной способности растений при предпосевной обработке ЭВР.
Наибольший эффект повышения урожайности (на 32%) отмечен в варианте предпосевной обработки последовательно в анолите (обеззараживание), затем в католите (биостимуляция) и двух- кратного дисперсного распыления католита в качестве внекорневой подкормки.
Дополнительно следует отметить, что выше приведенные данные по урожайности получены на общем агрофоне без внесения минеральных удобрений.
              Принимая во внимание выявленную нами закономерность, что обработка ЭВР оказывает длительные модификационные изменения в метаболизме растений, которые сохраняются в течение 2-3 месяцев, нами были проведены  исследования на возможные изменения качества зерна в опытных вариантах.
Контрольные посевы и по количеству и по качеству         клейковины         уступали         посевам,         обработанным ЭВР. Суммарная   качественная   ранговая   оценка   проведенного   эксперимента указывает на наилучший вариант обработки для озимой пшеницы – кислым стандартным анолитом в дозе 30 л на 1 тонну зерна.
             Итак, анолит не только не ингибирует энергию прорастания и всхожесть семян, но значительно (на 10-20%) увеличивает их в сравнении с органическими протравителями при слабой и средней степени зараженности семян. Рас¬тения из обработанных анолитом семян раньше всходят и обладают повышенным мета¬болизмом, что приводит в конечном итоге к росту урожайности.
Однако эти данные были нами получены на  невысоком фоне общей и специфической  зараженности  посевного зерна.
При высоком уровне бакобсемененности обеззараживающий эффект  анолитов может оказаться недостаточным, что приведет,  в конечном счете, к  недобору урожая.
Но свойства ЭВР оказались и в этом плане уникальными. При разведении  системных ядов в ЭВР появляются многообразные производные в их химии (см. Таблицу 6).
             Эта таблица - результат совместного с ВНИИЗРом [11]   изучения свойств купажированных растворов (смеси анолита + системный протравитель).
Исследование трех основных системных ядохимикатов: Бенлат, Премис-тотал и Витавакс в смеси с кислыми анолитными растворами однозначно показало увеличение обеззараживающего эффекта смеси при сохранении особенности анолитных растворов, связанной  со скрытым эффектом  биостимуляции, который  блокирует ингибирующий эффект  системных ядов.В опыте получились следующие данные по увеличению  обеззараживающего эффекта:
- Для Бенлата до 137%, для Премис-тотал – до 183% и для Витавакса до 256%!!!
              С точки зрения химизма увеличение обеззараживающего эффекта смесей можно объяснить следующим образом.
Анолитный компонент смеси представляет собой ионный набор хлоркислородных окислителей, которые сами по себе обладают значительным дезинфицирующим действием, но, в основном, большая часть из них встраивается в структуру органических ядов (замещая ионы водорода в аминогруппах), чем усиливают общий обеззараживающий эффект производных молекул хлорорганического яда.
При разведении фирменных протравителей  в кислом анолите происходит ряд химических реакций, конечные продукты которых зависят от исходного состава этих протравителей. 
Принимая во внимание ограниченное число исходных химических действующих  веществ  данных протравителей, их можно подразделить на две укрупненные группы: с разделением исходной молекулы первоначального действующего вещества на 2-3 и более осколков  и  с сохранением исходного комплексообразователя, но с увеличением числа активных радикалов.
В обоих случаях бактерицидность раствора возрастает. Выше приведенные данные позволяют рекомендовать купажированные смеси (анолит+протравитель) в качестве новой оптимальной субстанции.
4.2. Методика предпосевной обработки зерновых культур
                Существующая схема обработки семян импортными протравителями плохо или совсем не учитывает первоначального уровня обсемененности семян различных культур, т.к. для всех видов зерновых культур при предпосевной обработке формально  используются сходные по химизму и ограниченные в ассортименте протравители, примерно в одинаковых, завышенных, дозах. В результате производитель ядохимикатов перестраховывает себя от «проскоков» паразитной микрофлоры в урожае за счет сокращения самого урожая.  С точки зрения биологических особенностей процесса протравливания семян и его экономики для хозяйствующего субъекта очевидна необходимость дифференциации доз протравителей, исходя из уровня первоначальной зараженности семян.
            Здесь совершенно уместно использование рекомендаций ВНИИЗР (ж. «Защита и карантин растений»,№2,1999), регламентирующих эти мероприятия.   И в зависимости от степени зараженности можно  вариабельно  применять разные смеси анолитных  растворов и системных ядов или обходиться без последних (что  конечно же желательно).
С этой целью привожу  соответствующие  данные многократно проверенные на  полевых опытах.
Таблица 8.

Оптимизация  использования ЭВР совместно с системными ядами
Культура    Степень  заспоренности                Вариант предпосевной обработки
Пшеница                Слабая     Кислый анолит
Средняя                Яд 25 %+ кислый анолит
Сильная Яд 50 %+кислый анолит
Некондиционные семена Яд в полной дозе + кислый анолит
Ячмень Слабая     Кислый анолит
Средняя                Яд 25 %+ кислый анолит
Сильная Яд 50 %+ кислый анолит
Некондиционные семена Яд в полной дозе + кислый анолит
Рожь Слабая     Анолит
Средняя                Яд 25 %+ кислый анолит
Сильная Яды (50%)+ кислый анолит
Некондиционные семена Яды в полной дозе + кислый анолит
Овес Слабая     Анолит
Средняя                Анолит + яд до 25%
Сильная Яд 25 %+ кислый анолит
Некондиционные семена Яд 50%+ кислый анолит
Примечание:  Анолит –  нейтральный или слабокислый анолит с параметрами: ph 6-7, ОВП  до +900 мВ, С.а.х. до 0,04%. Яд % - процентное содержание  системного ядохимиката от  полной  рекомендованной  производителем дозы.
              Данная схема купажирования ядов и  чистых ЭВР рекомендуется при разведении процентного соотношения системных ядохимикатов от рекомендуемой нормы  в 20-30 литрах чистых анолитных растворов в расчете на 1 тонну семян зерновых культур.
Обработка семян  подготовленным раствором может производится на любом  протравителе или  транспортере, оборудованным обычным распылителем, обеспечивающем расход раствора  до 30 литров на 1 тонну зерна.
Основная задача при этом сводится к равномерному увлажнению  всего объёма.
Выдержка (экспозиция) обработанного зерна в бурте – не менее 1,5 часа. Хранение обработанного зерна в бурте – не ограниченно по времени.
             Обработка может осуществляться в условиях  семенного склада и для  этого требуется  наличие электроэнергии (220 – 380 v), емкостей с водой, поваренной соли и прибора-эпектроактиватора.
Обработка ведется свежеприготовленными ЭВР.
Оператор обязан поддерживать физико-химические параметры ЭВР на следующем уровне:
Кислого анолита – ph 2-3, ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) +1000 - +1200 мВ, С.а.х. (содержание активного хлора) 0,05%;
Нейтрального анолита – ph 6-8, ОВП  +800…. +900 мВ, С.а.х. 0,03-0,04%.
Нейтральный анолит обычно  приготовляется  из равных смесей  кислого анолита и католита, активированного на любом мембранном (диафрагменном электролизере).
Доза ЭВР варьируется от 10 литров на тонну семян до 25  в зависимости от бакобсемененности.


Рецензии