Использование ультразвуковой обработки семян и субстрата при производстве зеленого корма | Ультразвуковая очистка воды в пруду и бассейне, борьба с водорослями, зеленой водой, илом, бактериальными налетом в прудах и водоемах, обеззараживание воды

Использование ультразвуковой обработки семян
и субстрата при производстве зеленого корма



Скачать PDF

Резюме. Представлены результаты теоретического обоснования и экспериментального подтверждения целесообразности использования ультразвуковой обработки семян и субстрата при производстве обогащенного зеленого корма. Для отражения основных процессов, происходящих при ультразвуковой обработке субстрата и семян, была составлена схема, анализ которой показал, что применение ультразвука позволит улучшить условия минерального питания растений, активировать процессы оводнения и прорастания, увеличить урожайность. Это обеспечит повышение экологической безопасности корма, поскольку дает возможность уменьшить содержание экотоксикантов и, в конечном итоге, положительным образом скажется на продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы. Результаты экспериментальных исследований, связанных с изучением электрофизических и спектрально-оптических свойств увлаженной до состояния суспензии посевной смеси, состоящей из сапропелевого субстрата и семян овса, показали, что под воздействием ультразвука происходит увеличение электропроводности в 7,75 раза; кислотности – на 0,3 ед.рН; оптической плотности – в 8,6 раза, по сравнению с контрольным вариантом, в котором ультразвуковое воздействие не применяли. Использование ультразвуковой обработки посевной смеси позволило увеличить выход биомассы корма на 10…15 %. Полученный таким образом ГЗК – биологически полноценный и экологически безопасный корм: содержание основных питательных веществ (белков, жиров, углеводов, клетчатки) в опытном варианте осталось на уровне контроля (без обработки); концентрация экотоксикантов (радионуклидов, тяжелых металлов, нитратов) – уменьшилась до 84...86 % от уровня контроля. Включение обогащенного ГЗК в рацион птиц привело к повышению их продуктивности, по сравнению с контролем (ГЗК, выращенный без использования ультразвука).

Ключевые слова: обогащенный зеленый корм, ультразвуковая обработка, семена, сапропелевый субстрат, продуктивность племенной птицы.

Для создания прочной кормовой базы необходимо не только увеличение заготовки и повышение качества кормов разных видов, но и применение современных высокоэффективных способов и средств их производства, обеспечивающих высокую усвояемость питательных веществ и их рациональное использование [1…3].

Гидропонное кормопроизводство дает возможность выращивать экологически безопасный, хорошо усвояемый корм [4]. К наиболее прогрессивным способам относится производства гидропонного зеленого корма (ГЗК), при котором в качестве субстрата для выращивания овса используется сапропель, обладающий свойствами удобрения и кормовой добавки. Благодаря сапропелю, содержащему протеин, кобальт, марганец, медь, молибден, бор, цинк, йод, бром, витамины В 1 , В 2 , В , каротин, фолиевую кислоту, растительная биомасса и весь корм обогащаются минеральными и органическими веществами, необ- 12 ходимыми животным [5]. Недостаток сапропеля – не- однородный состав и наличие макроагрегатов, которые не позволяют растениям активно использовать питательные элементы.

Семена овса покрыты цветочными чешуями (пленками), которые по питательности близки к соломе и на 25…30 % состоят из клетчатки [3]. Наличие большого числа оболочек с низкой гигроскопичностью приводит к замедлению процессов набухания и прорастания.

В силу указанных причин для активирования процессов прорастания и улучшения условий минерального питания растений при производстве ГЗК целесообразно использование ультразвука для обработки посевной смеси (смесь семян и субстрата). Его применение в промышленности и сельском хозяйстве открывает широкие возможности для интенсификации технологических процессов, механизации и автоматизации операций, улучшения качества продукции [6...9].

Цель наших исследований – теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение целесообразности использования ультразвуковой обработки субстрата и семян для повышения эффективности гидропонного кормопроизводства.

Условия, материалы, методы. Для обеспечения интенсивного ультразвукового воздействия необходима водная среда, поэтому перед обработкой субстрат доводится до состояния суспензии.

На основании анализа публикаций [6…9] можно предположить, что диспергирование и гомогенизация сапропеля, наблюдающиеся в результате разрушения макроагрегатов под воздействием ультразвука (УЗ), сопровождаются экстракцией гуминовых веществ и переходом макро- и микроэлементов из твердой фазы в жидкую. Об этом, на наш взгляд, могут свидетельствовать изменения спектрально-оптических (оптическая плотность, D) и электрофизических (электропроводность, Ec; кислотность, рН) характеристик получаемой суспензии [9].

Согласно сведениям [10, 11], выделение в раствор гуминовых веществ, макро- и микроэлементов способствует повышению усваивания питательных веществ; активизации развития корневой системы; усвоению азота без образования нитратов; ускорению синтеза хлорофилла, сахаров, витаминов, аминокислот и др. Перечисленные процессы позволят не только увеличить урожайность, но и обеспечить экологическую безопасность ГЗК, что положительным образом скажется на продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы.

Изучение спектрально-оптических и электрофизических свойств суспензии с посевной смесью проводили в лаборатории ФГБОУ ВПО ЧГАА и ОАО «Птицефабрика Челябинская». Режим ультразвуковой обработки посевной смеси: частота 22 кгц, интенсивность 2,5·10 4 Вт/м , суммарное время воздействия 5 мин. Состав посевной смеси включал семена овса (сорт Золотой дождь) и сапропель месторождения Челябинской области (оз. Оренбург). Посевную смесь перед ультразвуковым воздействием увлажняли водой в соотношении 1:2. Для исследования электрофизических и спектрально-оптических свойств получившейся суспензии использовались 2 методы фотометрии, ионометрии и кондуктометрии. Биомассу зеленого корма выращивали на вегетационной поверхности в течение 7 дн. при температуре 20…22 С и относительной влажности 60…70 %. Период предварительного проращивания составлял 1 сут. Контроль полученной биомассы ГЗК проводили по завершении срока вегетации. Экологическую безопасность и биологическую полноценность корма
анализировали в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Челябинской области».

Экспериментальное изучение влияния ГЗК на хозяйственно-полезные показатели птицы осуществляли на базе ОАО «Птицефабрика Челябинская». ГЗК скармливали в измельченном виде. Исследования проводили на поголовье кур кросса СК Русь 2 в возрасте от 3 до 5 мес. (1000 гол. – по 500 гол. в группе). В ходе эксперимента учитывали такие показатели как сохранность, затраты корма на 1 кг прироста живой массы, баланс общего азота, кальция, фосфора и железа, продуктивность.

Результаты и обсуждение. Под действием ультразвука электропроводность (Ес) суспензии с посевной смесью возрастает с 0,4 до 1,5 мСм/см, кислотность – с 7,2 до 7,5 ед. рН, что свидетельствует об изменении концентрации солей в ее жидкой фазе.

Одновременно повышается оптическая плотность суспензии, о чем свидетельствует увеличение ее мутности и цветности, которое, на наш взгляд, указывает на протекание процессов диспергирования, гомогенизации и разрушения макроагрегатов. Цветность суспензии увеличивается, по сравнению с начальным значением, в 4,1 раза (84,3 град.), мутность – в 12,5 ). Исследования зависимости оптической плотности D в диапазоне длин волн 450…680 нм, характерном для гуминовых кислот, показали, что под действием УЗ она увеличивается, по
сравнению с контролем (необработанная ультразвуком увлажненная посевная смесь), в 8,6 раза. раз (начальный уровень 39,8 мг/дм 3

В варианте с ультразвуковой обработкой выход биомассы корма увеличился на 10…15 %. Анализ ее состава на содержание веществ, необходимых для животных (углеводов, макро- и микроэлементов, клетчатки и др.), а также экотоксикантов (радионуклидов, тяжелых
металлов, нитратов) показал, что ГЗК, обработанный ультразвуком, – биологически полноценный и экологически безопасный кормом. Содержание углеводов, белков, жиров, клетчатки, по сравнению с контрольным вариантом, в котором УЗ-обработку посевной смеси не проводили, не изменилось, а количество экотоксикантов снизилось на 14…16 %.

Гидропонный зеленый корм, полученный с использованием ультразвуковой обработки посевной смеси, благоприятно влияет на общий обмен азота, кальция, фосфора и железа (см. табл.). Их ежедневное отложение в организме птиц опытной группы в среднем на
голову было выше, чем у особей в контроле. Кроме того, сохранность в опытной группе была выше, чем в контрольной, на 5,9 % (97,9 %), продуктивность – на 14,3 %, а затраты корма на 1 кг прироста живой массы меньше на 8,4 %.


Таблица. Влияние ГЗК на хозяйственно-полезные показатели племенных птиц

Показатель Группа
контрольная опытная
Баланс общего азота, 76,8 85,3
кальция, 52,1 74,4
фосфора, 48,9 59,7
железа (% усвоения) 65,3 72,5
Сохранность, % 92,0 97,9
Затраты корма на 1 кг прироста живой массы, кг 1,8 1,5

Выводы. Таким образом, при выращивании гидропонного зеленого корма целесообразно использование ультразвука. Ультразвуковая обработка сапропелевого субстрата и семян овса способствует улучшению условий минерального питания растений и активированию
процессов прорастания, что позволяет не только увеличить выход биомассы обогащенного корма, но и обеспечить его экологическую безопасность. Включение обогащенного ГЗК в рацион племенных птиц приводит к повышению их продуктивности.


Литература.
1. Александров С.Н. Технология производства кормов. – М.: АСТ, 2006. – 240 с.
2. Попков Н.А. и др. Корма и биологически активные вещества. – Минск: Беларус. навука, 2005. – 881 с.
3. Смурыгин М.А. и др. Справочник по кормопроизводству: под ред. М.А. Смурыгина. – М.: Агропромиздат, 1985. – 431 с.
4. Кругляков Ю.А. Оборудование для непрерывного выращивания зеленого корма гидропонным способом. – М.: Агропромиздат, 1991.
5. Емельянов А.М. и др. Применение сапропелей в сельском хозяйстве. – Екатеринбург: Бюро научно-технической информации, 2002.
6. Б. Радж, Ранжендран В., Паланичами П. Применение ультразвука. – М.: Техносфера, 2006. – 576 с.
7. Голямина И.П. Ультразвук: маленькая энциклопедия. – М.: Сов. энциклопедия, 1984. – 400 с.
8. Круглицкий Н.Н. и др. Ультразвуковая обработка дисперсий глинистых минералов. Киев: Наукова думка, 1971. 198 с.
9. Липинская А.К. Ультразвук и его применение в народном хозяйстве. Львов: Каменяр, 1980. 472 с.
10. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты и общая теория гумификации. М.: МГУ, 1989. 304 с.
11. Перминова И.В. Гуминовы вещества – вызов химикам ХХI века // Химия и жизнь. 2008. №1. С. 10 – 21.







Наши проекты: