Белгородские учёные нашли альтернативу средствам обработки семян и помещений

«Солярий» для семян

Владимир Страхов – выпускник инженерного факультета, студент Сергея Владимировича Вендина, заведующего кафедрой, доктора технических наук. После окончания бакалавриата поступил в магистратуру, а потом решил идти в аспирантуру. Сергей Владимирович подтолкнул его к изучению темы, которой сам посвятил больше 30 лет, – применению ультрафиолетового излучения для предпосевной обработки семян. Так в жизни молодого инженера-электрика появились семена сои, люпина и пшеницы.

Владимир показывает абсолютно непонятную для меня конструкцию – установку для обработки семян ультрафиолетом. Включает агрегат в розетку, сыплет в бункер-дозатор зёрна пшеницы, и шнек толкает их по жёлобу из нержавейки. Над ним установлена ультрафиолетовая лампа. Он придумал и собрал конструкцию, за неё и получил патент.

Сергей Вендин / Фото: Владимир Юрченко

«Важно, что жёлоб из нержавейки, она отражает поток ультрафиолета», – поясняет учёный. 

Просветившись под лампой, семена ссыпаются в короб. Готово.

«Для обработки каждого вида свои режимы, – продолжает он. – Это значит, что семена должны двигаться по жёлобу с разной скоростью, а лампу нужно будет передвигать, чтобы изменить дозу ультрафиолета. Обрабатывать можно любые семена, надо только подобрать режимы. Сейчас мы рассчитали их для пшеницы, сои и люпина».

Владимир Страхов / Фото: Владимир Юрченко

Зачем всё это?

«Чтобы пробудить семена, – отвечает Сергей Владимирович. – Если не проводить обработку, то часть может не прорасти в силу своих особенностей: плохо хранили или развилась вредная микрофлора. А воздействуя ультрафиолетом, можно уничтожить негативную среду и пробудить спящие зёрна. Конечно, мы не первые в этом деле – учёные давно пытались пробудить семена, обрабатывая ультрафиолетом. И оказалось, что эффект есть, но важно понимать время и интенсивность воздействия, т. е. дозу. Мы смотрели, что делали до нас, на каких режимах работали, искали и свои, проводили эксперименты, подтверждали чужие результаты и получали собственные».

Эффект наблюдали сначала в лабораторных условиях, а затем и на настоящей ферме.

«Мы нашли крестьянско-фермерское хозяйство, где выращивают КРС. Приехали с установкой, обработали семена пшеницы и затем в растильнях их прорастили. Получили гидропонный корм, который дали коровам в качестве витаминной добавки», – рассказывает Владимир.

Фото: Владимир Юрченко

Витаминную подкормку дают животным зимой, обычно это витамины в виде химических добавок. Пророщенное зерно, или иначе гидропонный корм, – их натуральная альтернатива.

«Обработка ультрафиолетом обеззаразила и пробудила спящие семена. Они проросли быстрее и дали более высокие ростки. Если без обработки за контрольные пять суток зёрна проросли на 6 см, то с обработкой – до 10 см», – говорит учёный.

Фермеру результат понравился, но о полноценном внедрении технологии говорить пока рано – установку надо доработать.

Фото: Владимир Юрченко

Грозовое облако в отдельно взятом курятнике

Александр Мануйленко тоже по специальности инженер-электрик, он также окончил бакалавриат и магистратуру и пошёл в аспирантуру. Темой его исследований стала обработка помещений, где содержатся животные и птицы.

Они постоянно выделяют аммиак и углекислый газ, поэтому воздух в закрытых помещениях на фермах и в птичниках нужно регулярно чистить. Если этого не делать, то болезнетворные микроорганизмы размножаются, животные начинают хуже есть и болеть. Помещения дезинфицируют формалином, он имеет достаточно едкий запах и долго выветривается. Альтернативой ему может быть приятная послегрозовая свежесть – именно так мы чувствуем озон. Александр собрал экспериментальный образец озонатора. Он отличается от обычного бытового прибора.

«Основа изобретения – модуль излучателя, – рассказывает разработчик. – Он состоит из двух электродов: пластинка с иголками и сетка. На один подаётся положительный заряд, на другой – отрицательный. Меняя сетки с разными ячейками и расстояние между электродами, мы получаем разную концентрацию озона».

Александр Мануйленко / Фото: Владимир Юрченко

Учёный рассчитал режимы для средней и глубокой обработки помещений и проверил их на настоящей ферме, где выращивают птицу и телят.

Эксперимент шёл неделю. Помещения обрабатывали в течение 10, 15 и 30 минут. По замерам воздуха до и после заметили, что концентрация углекислого газа и аммиака снизилась на 80 %.

«Птицы начали лучше есть, а телята стали бодрее. Это объяснимо: животные дышат свежим воздухом, в клетки идёт приток кислорода, улучшается аппетит и иммунитет, а если они лучше едят, то дают большую прибавку в массе, у коров увеличиваются надои. Применение электроозонирования увеличивает продуктивность животных на 4 %, и наши эксперименты это подтверждают», – рассказывает Александр.

Фото: Владимир Юрченко

Что дальше?

Обе установки существуют пока только в виде опытных образцов и нуждаются в доработке. У Страхова в идеале должно получиться устройство, принцип действия которого схож с микроволновкой, когда любой человек, совершенно незнакомый с законом Ома, мог бы нажать кнопку нужного режима и обработать семена.

«Мы не говорим, что обрабатывать надо все семена, – поясняет доктор технических наук. – Если производитель гарантирует всхожесть на уровне 95–98 %, то с ними и так всё в порядке. А если нет хороших семян, часть находится в состоянии глубокого покоя и их потенциальная всхожесть 80 %, то ультрафиолет поможет их пробудить».

Результаты испытаний легли в основу научной диссертации Владимира.

«Я буду рассчитывать режимы для облучения семян других кормовых культур. Нужно обрабатывать и проращивать, а после отправлять образцы в лабораторию, чтобы сделать анализ на витамины и понять, какой эффект прибавки во всхожести и бактериальной обсеменённости растений», – поясняет разработчик.

Установка для озонирования с/х помещений / Фото: Владимир Юрченко

Развитие своего изобретения видит во внедрении. Хотелось бы собрать промышленную установку, с которой можно выходить на предприятия с реальным предложением.

«Потенциально установка интересна любому животноводческому предприятию, которое хотело бы использовать гидропонный корм. И растениеводческим компаниям, которые занимаются обработкой семян перед посевами», – считает Владимир Страхов.

Александру Мануйленко тоже предстоит серьёзная работа.

«Нужно поставить блок центрального управления, чтобы дистанционно выставлять режимы, – говорит он о планах. – Доработаю диссертацию, и можно попробовать собрать производственный образец, тогда и предлагать компаниям. Есть такая мечта».

Фото: Владимир Юрченко