Мікрохвильові технології в сільському господарстві

Дана презентація присвячена опису нової технології, що передбачає використання електромагнітного (е-м) випромінювання в сільському господарстві. Слід зазначити, що ця область застосування е-м випромінювання є особливим випадком, оскільки на сьогоднішній день практично немає областей, в яких вона б не використовувалася. Причому, згідно з працями нобелівського лауреата бельгійського вченого Іллі Пригожина, виникнення і існування життя, а це формування молекул, їх мутація, розмноження, можливе тільки при такому дослідженні. Наприклад, в приміщеннях, ізольованих від зовнішнього поля (підводні човни, космічні апарати), такий фон створюється штучно, що важливо для підтримки здоров’я команди.

Але повернімося до сільського господарства.

З усього спектру коливань е-м людство вже багато століть використовує сонячну радіацію для збільшення врожайності сільськогосподарської продукції. Ще наші предки знали, що перед посівом бажано деякий час витримувати насіннєвий матеріал під сонячними променями, тобто піддаватися впливу радіації з частотою понад 400 ГГц. Позитивний вплив сонячної радіації на врожайність відзначив академік Чижевський, вивчаючи статистику збирання зерна в Російській імперії. Найбільший урожай спостерігався саме в роки «активного» сонця.

Штучно створювати стимулюючі умови за допомогою спеціального обладнання – перед цим завданням зіткнулися розробники установок, до складу яких входить установка, характеристики якої будуть перераховані нижче. При проходженні через установку продукт піддається опроміненню е-м (мікрохвильова піч на частоті <450 МГц), дозування якого залежить від виду і сорту продукту, а також від завдання (біостимуляція, дезінфекція). Усі режими викладені в табличному поданні даних інсталяції.

Який механізм впливу е-м опромінення на посіви:

– майже 90% енергії, що надходить в продукт, поглинається водою, яка міститься в різних формах;

– молекула води, яка є діелектричним дипольом, неодноразово, з частотою поля е-м, змінює свою орієнтацію, що призводить до перетворення цих коливань в теплову енергію і підвищення температури;

– наслідком цього є зміна мікроструктури продукту, що призводить до поліпшення транспортних властивостей його капілярної системи, активації ряду ферментів, в тому числі і тих, які беруть участь в пускових механізмах проростання. З огляду на, що в процесі опромінення температура продукту підвищується на 5-7 ° С, такий ефект не поширюється на енергію, а є біофізичним і біохімічним.

Для отримання таких висновків були проведені численні дослідження за такими напрямками:

– визначення впливу опромінення е-м на посівні властивості та врожайність культур, поширених в Україні;

– визначення можливого мутагенного впливу на продукт за морфологічними та біологічними ознаками;

– вивчення можливості поєднання процесів біостимуляції та дезінфекції під час опромінення;

– вивчення біологічного складу отриманої культури;

– вивчення впливу передпосівної обробки продукту на посухостійкість і морозостійкість сільськогосподарської продукції;

– Визначення оптимальних режимів обробки для різних культур.

До проведення цих досліджень було залучено 16 інститутів рослинництва, в тому числі інститути Академії аграрних наук України, проведено до 17 тисяч експериментів на 56 культурах і 167 сортах.

Результати проведених досліджень, а також дані сільськогосподарських господарств, які впровадили мікрохвильову технологію, показали наступне:

1. Підвищення схожості насіння після обробки:

пшениця 10-12%, ярий ячмінь 12-15%, кукурудза 10-13%, гречка 8-13% та ін.

2. Підвищення врожайності всіх культур: зернових і зернобобових культур на 10-33%, гречки і соняшнику – до 65%, овочевих – до 30%, ріпаку – до 50%. Для всіх культур, вирощених в Україні, існують акти спеціалізованих установ і фермерських господарств.
3. Феноменологічні спостереження показали, що оброблені насіння виробляють рослини, які випереджають в своєму розвитку контрольні культури, утворюють більш потужну кореневу систему, більші стебла і дозрівають на 8-14 днів раніше контрольних.
4. Електромагнітна обробка мікрохвильовим випромінюванням сприяє руйнуванню або гальмуванню фітопатогенів, що виключає передпосівну обробку насіння пестицидами.
5. Якість сільськогосподарської продукції покращується. У овочах і баштанкових культурах спостерігається підвищений вміст сухих речовин, аскорбінової кислоти, β-каротину та інших корисних речовин.
6. Спостерігається підвищена морозостійкість і посухостійкість, що пояснюється розвиненою кореневою системою. Цим також пояснюється більш високий клас продуктів за критеріями екологічної чистоти, так як живлення рослин здійснюється з більш чистих глибоких шарів грунту.
7. Генетичних змін в обробленому продукті, який вивчався на 3 поколіннях обробленого матеріалу, немає.
8. Отриманий ефект стимуляції не поширюється на вирощений продукт.

Про економічну ефективність застосування передпосівної мікрохвильової обробки можна судити за результатами діяльності агрофірми «Алекс» в Запорізькій області. Так за період 2006-2008 років агропідприємство отримало додатково 11 тисяч тонн зерна з економією 1,5 млн грн. через відмову від використання пестицидів.

Основні результати використання

Мікрохвильові технології для стимуляції сільськогосподарського насіння

1. Обробку насіння можна починати за 90-120 днів і закінчувати за 15 днів до посіву.
2. Оброблені насіння мають на 15-23-38,7% більш високу схожість полів.
3. Обробка насіння пригнічує фітопатогени і виключає використання пестицидів.
4. Кінцеве виробництво в 1,6 рази чистіше, ніж отримане з необробленого насіння.
5. Нова технологія передбачає раннє дозрівання врожаю протягом 8-10-14 днів.
6. Обробка насіння підвищує стійкість до посухи і морозів (при посухах приріст становить до 50%).
7. Низькосіяні насіння (82-84%) дають повний урожай до 70 ц / га.
8. Нова технологія дозволяє боротися з кореневою гниллю.
9. Після обробки насіння соняшнику РН менше, ніж у контрольних (менше гіркоти).
10. Нова технологія дозволяє отримати два врожаї з площі в південних регіонах.
11. З обробленого насіння перезимівлю переносять на 450-500 тисяч рослин більше на гектар.
12. Рослина в господарстві можна використовувати протягом 11 місяців на рік, в т.ч.

– Підготовка весняного клину (грудень-квітень);

– підготовка насіння до другого врожаю;

– обробка насіння гороху після збору врожаю (знищення зерна Брухуса);

– обробка насінням озимого клина;

– переробка зерна, закладеного на зберігання.
Науковий парк профілактичної медицини та охорони праці – Новітні системи та технології