Московский экономический журнал 3/2017

image_pdfimage_print

УДК: 632.911.2; 632.911.4.

bezymyannyj-12

Абдуллаев Мураджон,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующий кафедрой,

Хайитов Баходиржон,

ассистент кафедрой,

Пулатов Алишер,

кандидат технических наук, доцент кафедрой,

Рахмонов Шариф,

асситент кафедрой,

Усмонжонова Кибро,

студентка, Наманганский инженерно–педагогический институт, г.Наманган Республики Узбекистан.

Abdullaev Muradjon, PhD of Agricultural Sciences, Associate professor, Head of the Department,

Khayitov Bakhodirjon, Assistant of the Department,

Pulatov Alisher, PhD of Technical Sciences, Associate professor of the Department,

Rakhmonov Sharif, Assistant of the Department,

Usmonjonova Kibro, student of Namangan Engineering Pedagogical Institute, Namangan, Uzbekistan   

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОТРАСЛЕЙ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

APPLICATION OF ELECTROCHEMICAL ACTIVATED WATER IN THE MANUFACTURE OF BIOLOGICAL MATERIALS FOR AGRICULTURE SECTORS

 Реферат 

Основные содержания данной стати представлено на 13 печатных листах и состоит из 2 рисунков 1 схемы, 3 таблиц.

Объект исследования: изучение биологических методов борьбы с различными вредителями сельскохозяйственных растений. Производство биологических материалов, с применением электрохимический активированной воды.

Цели исследования: Разработка методов производства экологически безопасного и экономически эффективного биологического материала -габробракона на основе электрохимический активированной воды, для зашиты растений от воздействия различных сельскохозяйственных вредителей.

Методы исследования: Процесс электрохимический активирования воды, использованной при производстве габробракона, был выполнен на специальном аппарате марки «Мелеста» (ТУ 5156-002-32064511-07, сертификат N РОСС RU.АЯ 36.В29156) определения химического состава и рН активированной воды было осуществлено на основе методов требований Узбекских государственных стандартов — 950 2011, установленных для питьевой воды (на период от 18.02.2011 -18.02.2021г.) и которые были утверждены и зарегистрированы агентством «Узстандарт» от 02.02.2011 г. за № 2643.

Результаты экспериментов: на основе проведенных исследований и выполненных экспериментов в биолаборатории Наманганской областной организации «Биосервис», были определены более оптимальные условия и режимы размножения габробракон из гусениц восковой моли, применяя электрохимический актированную воду при приготовлении питательной среды для гусениц.

Внедрения новой методики: В результате проведенных презентаций полученных данных исследований и выполненных внедрений габробракона в отдельных хлопководческих фермерских хозяйствах Наманганского района

области, 2017 году дополнительно были заключены новые договора с другими хозяйствами на сумму более 7740000 сумов. В настоящее время продолжаются запланированные исследования других видов биоматериалов.

ABSTRACT

The content of the article consists of 12 pages, the gained results are given in 2 pictures, 1 scheme and 3 tables using 6 literature references.

The object of the research: The biological struggle against agricultural crop pests. Use of electrochemically activated water in biological drugs production.

The purpose of the study: The fight against сotton shovel pests of agricultural crops environmentally safe and highly effective biological means – create of habrobracon production technology using electrochemical activated water.

Research methods. The water used for experiments was electrochemically activated on MELESTA device (TU 5156-002-32064511-07, certificate No. РОСС RU.АЯ36.В29156) produced in Russian Federation and its chemical composition and pH values fulfilled Uzbekistan State requirements (O’zDSt 950: 2011. Drinking water. Hygienic requirements and quality control. Validity period 18.02.2011-18.02.2021. Registrated by Uzstandard agency No.2643 on 02.02.2011) on drinking water hygiene requirements and quality control.

The results of the research: The regulatory conditions of habrobracon production in the context of wax moth caterpillar feeding on electrochemically activated water in biolaboratory conditions are studied. Implementation of the research results: On the basis of the research results contracts worth to 7740000 UZS are achieved with cotton farms within the territory of Namangan region.

Ключевые слова: хлопководство, биологический метод, габробракон, гусеницы восковой моли, электрохимическая активированная вода, электроактиватор, диафрагма, рН, электрод.

Keywords: cotton growing, biological method, gabrobrokon, wax moth caterpillars, electrochemical activated water, electroactivator, diaphragm, pH, electrode.

В последние годы во исполнение важнейших указов и постановлений Президента и Кабинета Министров республики Узбекистан, особенно выполнению постановления за № 148 от 23 марта 2004 года “О мерах оптимизации системы защиты растений и повышения эффективности выполняемых мероприятий”, уделяется особое внимание, в соответствии которого учёными и специалистами отрасли на базе фермерских хозяйств Агропромышленного комплекса республики активно выполняются долгосрочные, многомасштабные мероприятия по дальнейшему, более эффективному развитию воспроизводства широкого ассортимента высококачественной сельскохозяйственной продукции, применяя инновационные методы борьбы по защите различных растений от заболеваний и воздействия природных вредителей.

В настоящее время для оптимального решения указанных задач в хозяйствах, особое внимание уделяется правильному планированию и оптимизации выполняемых агротехнических мероприятий, созданию условий снижения степени развития и размножения организмов — вредителей от агроценозов и их отрицательного воздействия на различные растения, а также важнейшим вопросам организации охраны окружающей среды [1].

Исполнение вышеуказанного постановления, особенно, в хлопководстве на примере отраслей сельского хозяйства областей Узбекистана — явиляется важнейшей задачей, на основе выполнения которой ведутся новые разработки и внедрения наиболее эффективных – химических, физико-механических и биологических методов борьбы с вредителями хлопчатника в период его вегетации и цветения. Данные методы по способам своей разработки, объектам применения, себестоимости, показателей и коэффициентов эффективности, а также воздействия на окружающую среду, резко отличаются друг от друга.

По результатам проведенных нами исследований было установлено, что из отмеченных методов — биологический метод по экономической эффективности и экологическим показателям является наиболее рациональным. Воздействие на природную воду различных физических факторов может изменять её физико-химические и биологические свойства. Учитывая важность этих показателей, нами были изучены также основы взаимодействия электрохимических активированной воды с компонентами системы, при выполнении отдельных химических и биологических процессов производства биоматериалов, которые методами мембранной технологии возможно разделить в последствии на анолитные и католитные части. Было установлено, что в момент, когда внутренняя потенциальная энергия воды временно перестает отвечать термодинамическому равновесию её температуре и давления, происходит синтез новой активированной воды, которая в определенной мере позволяет повышать реакционную способность биохимических процессов. По истечению времени активированная потенциальная энергия данной воды постепенно начнет обратное перераспределение в виде тепловых потоков в сторону процесса релаксации (достижения термодинамического равновесия).

Следует отметить, что существуют и другие методы активирования природной воды, к которым можно отнести – методы обезгаживания и хранения её в вакууме, облучение рентгеновскими и гамма лучами, обработка воды электроискравыми разрядами, а также ультраволновыми и электрохимическими способами. Синтезированные выше отмеченными методами продукты электролиза можно подразделить на две части (кислотную и щелочную жидкости, расположенных ,соответственно, на анодных и катодных мембранах). При этом водородный показатель (pH) среды в жидких частях остается одинаковым, однако их физико-химические и биологические свойства будут отличаться друг от друга, а также и от показателей самой природной воды [2].

При активировании натуральной воды электрохимическим методом показатели -действия межионной энергии, ионной концентрации будут изменяться в соответствии их действующих коэффициентов активности. Полученный данным методом анолит, обладая антисептическими свойствами, может быть также широко применен при уничтожении различных болезнетворных микроорганизмов и вирусов, стерилизации и санитарной обработке медицинских приборов, при дезинфикационных работах спецпомещений клиник и оздоровительных заведений [3].

В соответствии проведенных лабораторных исследований влияния электрохимических методов на химический состав и физико-химические свойства воды было установлено, что содержание в её составе ядовитых веществ и тяжолых металлов значительно снижается, водородный показатель (рН) и значения окислительно-востановительного потенциала воды (ОВП) подвергаются изменениям в различных диапазонах, что в определенной мере повлияло и на уменьшение показателя жесткости изучаемого объекта [4,5,6].

Учитывая полученные положительные результаты применения электрохимического метода, нами в лабораторных условиях поэтапно были выполнены научные эксперименты по оптимизации технологических процессов производства габробракона из гусениц восковой моли, на основе обогащения составляемых рационов питания последних, применяя электрохимических активированную воду.

Настоящие исследования проводились в научно исследовательской лаборатории (аттестационное свидетельство за № 000293 от 31.04.2012 г) кафедры Профессиональное образавание (Химической технологии) Наманганского инженерно-педагогического института, в центральной лаборатории ГП «Наманган-Водоканал» (договор сотрудничества за № 2/2015) и лаборатории ООО “БИОСЕРВИС” Наманганской области.

В соответствии разработанных научных планов экспериментальные исследования в 4 вариантах и пятикратных повторных анализах:

  • — В 1-варианте — для замачивания пищевого продукта была использована не активированная природная водопроводная вода;
  • — во 2-варианте была использована электрохимических активированная водопроводная вода;
  • — в 3 варианте — была использована электрохимических активированная вода из Наманганского водоканала, при рН=9,5-10;
  • — в 4 варианте — была использована электрохимических активированная вода из Ферганского водоканала, при рН=9,5-10;

Активирование воды проводили на электрическом приборе , произведенном в России, марки МЕЛЕСТА (ТУ 5156-002-32064511-07,сертификат № РОСС RU.АЯ36.В29156) работающем в пределах с тепловым диапазоном от +5 до +400 С и показателе влажности до 80%. [7].

Физическая модель настоящего аппарата указана на (рис.1). По конструктивному строению прибор состоит из 4 частей: основного сосуда, регулятора электрического тока, стакана с диафрагмой и крышки с установленными электродами.

Screenshot_15

1 -рис. Электрический прибор марки «Мелеста» .

Рабочий орган — катод изготовлен из нержавеющей стали, анод изготовлен из титана, облицованного оксидом рутения.

На практике бы доказано, что при действии на воду постоянного тока определенного напряжение, изменяются некоторые физико-химические свойства, в том числе показатель водорода в воде, окислительно-восстановительный потенциал, вязкость, поверхностное натяжение воды.

Процесс электрохимического активирования сырой воды схематически можно показать следующим образом (1-рисунок):

1 рис. Схема электрохимического активирования воды

Screenshot_1

Состав электрохимических активированной воды взятых для исследований и значения рН, установлено совместно с центральной лабораторией государственной унитарной предприятий «Сувоқава» Намангана, по гигенические требованиям предъявляемым к питьевой воде  и требованиям по Государственного Стандарта Республики Узбекистан.

Первоначальные эксперименты по оптимизации методов размножения гусениц восковой моли, путем приготовления для них обогащенной питательной среды, на основе электрохимических активизированной воды выработанной на выше представленном аппарате, были начаты 10 марта 2016 г. В соответствии с регламентом лабораторные исследования проводились в четырех вариантах. При этом: в первом варианте в подготовленные санитарно очищенные в пяти трех литровые стеклянные банки были помещены по 150 единиц полностью созрелых гусениц и по 150 г питательной среды ( из расчета на 1 гусеницу 1 гр. сущенных яблок ) без предварительного увлажнения. Во втором варианте – питательная среда в 5ти банках была увлажнена электрохимических активированной водопроводной водой. В третьем варианте – увлажнение среды проводили электрохимических активированной водой, отобранной из Наманганского водоканала. В четвертом варианте процесс увлажнения среды проводили электрохимических активированной водой, отобранной из Ферганского водоканала.

Определение основных свойств, химического состава и водородного показателя (рН) воды, использованной в вариантах — 2, 3 и 4 проводили в центральной лаборатории государственного предприятия «Наманган-водоканал» Наманганской области.

Технологический процесс кормления гусениц и выращивание личинок (бабочек) выполнялся при следующих режимах: температуре лабораторных помещений 32-350С и относительной влажности воздуха 80-85%. В период наших исследований в день на 17.03.2016 г. только в исследуемых объемах 2,3,4 вариантов, кроме пяти банок 1 варианта (по традиционному методу), наблюдались движения и полеты первых бабочек восковой моли. А 20.03.2016 г было установлено, что в экспериментируемых объемах уже резко увеличилось количество и активность бабочек, особенно в банках 2 варианта, тогда как в банках 1 варианта стали появляться только их небольшие экземпляры на 2-3 дня позже.

При достижении максимального увеличения количества бабочек восковой моли во всех анализируемых объемах, в банки первого варианта добавили по 100 гр. предварительно проваренного и высушенного пчелиного воска, а в каждую банку 2,3 и 4 вариантов добавили также по 100 гр. пчелиного воска, только разбавленного в электрохимических активированной воде. В период с 25.03.2016-1.04.2016г. экспериментируемый материал 1-варианта неоднократно увлажняли водопроводной водой, а остальные — 2,3 и 4 вариантов, в соответствующем порядке используемой электрохимических активированной водой с рН 9,0-9,5. 2.04.2016 г. во всех вариантах проводимого эксперимента начали появляться первые живые личинки, а 5.04.2016 г. после появления во всех банках большого количества последних, мы выполнили процесс их кормления специальным пищевым сбором, состоящим из пшеничной и кукурузной муки, растительного масла, пчелиного воска, сахара и сбреженного молока, из расчета по 200-250 гр.смеси в каждую банку.

В день 20.04.2016 г. мы выложили из каждых пяти банок исследуемые материалы четырех вариантов – 1,2,3 и 4 отдельно в 4 металлические противни, затем в эти объемы для кормления личинок сверху в толщине в 3 см равномерно разложили питательную смесь и поверхность противней плотно закрыли черной тканью на период до 12.05.2016 г.

По результатам наших экспериментальных исследований было установлено, что в первом варианте количество выращенных личинок существующими традиционными методами составили – 10400 ед., во втором варианте – 12200 ед., в третьем варианте – 11200 ед. и в четвертом варианте – 10900 единиц. Эти сравнительные данные указывают на недостаточную эффективность применения старых традиционных биологических методов, по сравнению последних с разработанными нами новыми методами производства более активных личинок (варианты-2,3), которые уже впервые были успешно использованы 2016 г в фермерских хозяйствах Наманганской области в борьбе с вредителями различных сортов хлопчатника.

Делая предварительные выводы, считаем, что наиболее рациональными и эффективными методами являются технологические процессы выращивания активных биоматериалов в большом количестве — по второму варианту, с применением электрохимических активированной водопроводной воды при составлении пищевых рационов более высокой ценности.( табл.1)

Таблица 1. Основные результаты проведенных экспериментальных исследований по повышению количества производства лечинок.

Screenshot_2

Проводя некоторый экономический анализ полученных экспериментальных результатов нашей научно-исследовательской работы, и сопоставляя с данными и расценками государственного предприятия ООО «БИОСЕРВИС» Наманганской области, (согласно установленным расчетам, что из каждой 1 лечинки восковой моли возможно получить до 5 единиц габробракона), можно представить по вариантном следующие показатели количества полученного габробракона:

— 1 варианте было произведено из общего количества лечинок 10400х5=52000 ед.

— 2 варианте было произведен из общего количества личинок 12200х5=61000 ед.

— 3 варианте было произведено из общего количества личинок 11200х5=56000 ед.

— 4 варианте было произведено из общего количества личинок 10900х5=54500 ед.

Суммарную себестоимость произведенного габробракона ( из расчета 6 сўм за одну единицу) выращенных нами личинок восковой моли в лабораторных условиях, можно представить в ниже следующей (таблице 2) :

Таблица 2Экономические показатели повышения производства габробракона из личинок восковой моли на основе применения электрохимически активированной воды

Screenshot_3

В соответствии представленных данных в выше указанных таблицах, можно сделать определенный вывод, что, по сравнению с другими методами, при равнқх условиях самыми рациональными и экономически эффективными методами выращивания наиболее качественных личинок восковой моли и производства на их основе наибольшего количества активного габробракона является разработанный нами метод во втором варианте — с применением электрохимических активированной водопроводной воды при процессах увлажнения приготавливаемых пищевых рационов (сборов) для кормления личинок и создания необходимых режимов относительной влажности и температуры рабочих сред их выращивания.

При выполняемых ежегодных объемах производства габробракона на ГП ООО «БИОСЕРВИС для посевных площадей фермерских хозяйств Наманганской области, применение выше указанного метода позволит не только повысить эффективность борьбы с различными болезнями и вредителями растений, особенно, в хлопководстве, но и добиться получения финансовой прибыли в пределах 51 млн. сўм.

Литература

  1. Баль-Прилипко Л.В., Леонова Б.И., Нaуменко Л.В. Применение aктивировaнной воды кaк основной состaвляющей рaссолов для мясных изделий. Сетевой журнал «Научный результат». Серия «Технологии бизнеса и сервиса». – Т.2, №1(7), 2016.
  2. Абезин В.Г., Беспалова О.Н., Сальников А.Л., Сальникова Н.А.Установка для повышения биологической активности воды: пат. на полезную модель: МПК С 02 F 1/46//заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет» (АГУ). – № 2012111561; заявл. 26.03.2012.
  3. Бaхир, В. М. Электрохимическая активация водных растворов и ее технологическое применение в пищевой промышленности: Обзорная информация [Текст] / В. М. Бaхир, Н. Г. Цикоридзе, Л. Е. Спектор. Тбилиси: ГрузНИИНТИ, 1988. 80 С.
  4. Бaхир, В. М. Электрохимическая активация [Текст]. Ч.1 / В. М. Бaхир. М.: ВНИИИМТ, 1992. С. 189-195.
  5. Прилуцький, В. И. Электрохимически aктивировaннaя водa: аномальные свойства, механизм биологического действия [Текст] / В. И. Прилуцкий, В.М.Бaхир. М. : ВНИИМТ, 1997. 244 С.
  6. Абдуллаев М.Т, Хайитов Б.А, Турсунов М.М. Электрокимёвий фаоллаштирилган сув асосида мум куяси қуртини озиқлантиришнинг меъёрий шароитларини ўрганиш.// «XXI аср-интеллектуал авлод асри» шиори остида ўтказилган ҳудудий илмий-амалий конференция. Наманган 2016 йил.

REFERENCES:

  1. Bal-Prilipko L.V., Leonova B.I., Naumenko L.V. The use of activated water as the main component of the salt water for meat products. «Scientific Result» Network journal. «Technologies of business and service» series. — Т.2, №1(7), 2016.
  2. Abezin V.G., Bespalova O.N., Salnikov A.L., Salnikova N.A. Installation for increasing the biological activity of water: Patent for the useful model: МПК С 02 F 1/46// applicant and patent holder «Astrakhan State University» (ASU). — No. 2012111561; Claimed 26.03.2012
  3. Bakhir, VM Electrochemical activation of water solutions and its technological application in the food industry: Overview information [Text] / Bakhir V.M., Tsikoridze N.G., Spector L.E. 1988. P 80.
  4. Bakhir, V.M. Electrochemical activation [Text]. Part 1 / Bakhir V.M. 1992. PP 189-195.
  5. Prilutsky V.I. Electrochemical activated water: anomalous properties, the mechanism of biological action [Text] / Prilutsky V.I., Bakhir V.M. 1997. P 244.
  6. Abdullaev M.T., Khaitov B.A., Tursunov M.M. Study of the regulatory conditions wax moth caterpillar nutrition using electrochemically activated water.// Regional scientific-practical conference on the theme “XXI-century of intellectual generation”. Namangan, 2016.