Совершит ли озон переворот в науке?

Стремительное развитие науки и технологий за последние полтора века подвели человечество к опасной черте - экологической катастрофе, сообщает независимая газета Узбекистана «Зеркало XXI». Опасна ядерная энергетика - достаточно вспомнить Чернобыль. Вредна для окружающей среды добыча и транспортировка углеводородов - сколько погибло рыбы и испорчено земли от их разливов в море и на суше. Опасна и вредна химизация сельского хозяйства - от накопленных в почве пестицидов страдает и флора, и фауна, и сам человек, потребляющий «дары» отравленной земли. Общество ищет пути ухода от беды и сохранения экобаланса на нашем милом, затерянном во Вселенной шарике. Германия взяла на себя обязательство отказаться от использования ядерной энергии, и в ближайшие несколько лет заглушит последний реактор. Франция и Япония запускают в серию городские автомобили, силовые установки которых работают от аккумуляторов и солнечных батарей. Япония готовит к серийному производству двигатель внутреннего сгорания, работающий на... воде. Ради сохранения здоровой жизни на Земле ученые всех стран мира ищут пути сокращения и полного отказа от химии в выращивании сельскохозяйственных, как пищевых, так и промышленных культур. Вносят свой вклад и узбекские ученые. Вот одна из их последних, готовых к применению разработок, которая позволит оздоровить отравленную хлопковой монокультурой узбекскую землю.

Живительный кислород - большое благо
Вспомните, как легко дышится после ливня, прошедшего с ослепительными вспышками молний и пушечными раскатами грома, когда чистый, свежий воздух приобретает особый легкий аромат. Неповторимый вкус ему придает дополнительный атом кислорода, выбитый из Н2О электрическим разрядом. Свободный атом внедряется в кислород, превращая часть его в озон. На том же принципе импульсного разряда работают и бытовые озонаторы, которые после влажной уборки в квартире создают эффект послегрозового обогащения воздуха озоном.

В чистом виде озон (О3) - сильный окислитель, способный убивать живые микроорганизмы. Значит, при определенной дозировке с его помощью можно уничтожить вредную грибковую микрофлору. Причем, озон обладает еще одним редким свойством: он неустойчив, быстро и бесследно распадается, пополняя атмосферу более устойчивыми молекулами животворного кислорода. И это прекрасно! Сама мысль о возможности использования этих свойств озона в хлопководстве - для протравки семян - всерьёз и надолго заинтересовала ученых Узбекистана. Доступность и простота получения озона из атмосферного воздуха и абсолютная экологическая чистота для окружающей среды всего технологического процесса - главные достоинства нового метода обработки семян, способного совершить революцию в хлопководстве: существенно снизить затраты и оздоровить многострадальную, занятую под монокультурой, почву.

Здесь уместно пояснить читателям, зачем вообще семена посевного фонда протравливают?
Дело в том, что богатые растительными жирами и белками, здоровые, очищенные от волокна и пуха оголенные семена хлопчатника являются лакомством для патогенной микрофлоры (грибов), биотоксины которой угнетают развитие зародыша. Самую активную атаку патогенных грибов испытывают семена непосредственно после посева в почву - в период прорастания. Для обеспечения защиты развития зародыша на этом этапе проводится предпосевная обработка семян - протравливание ядохимикатами, уничтожение губительной фитопатогенной микрофлоры фунгицидами и инсектофунгицидами. Движущийся поток семян пропускается через бункер с густой химической аэрозолью и тщательно перемешивается. Это одно из важнейших мероприятий в современной комплексной технологии выращивания хлопчатника, которое обеспечивает стабильное, подчеркнем особо, стабильное (но совсем не обязательно обильное) получение урожаев.

Однако повсеместно используемый сегодня химический способ протравки семян имеет целый ряд отрицательных сторон и негативных последствий: высокозатратен и энергоемок, наносящий немалый вред окружающей среде, сам процесс производства препаратов, вредны условия труда на всех этапах работы с химикатами и протравленными семенами, загрязняется ядами окружающая среда.

Практика показывает, что протравливание семян ядохимикатами гарантирует получение стабильных урожаев при условии строгого соблюдения технологии, но отрицательно влияет на интенсивность их прорастания и производительность. Самая высокая всхожесть и устойчивость к болезням в процессе вегетации хлопчатника наблюдается все же у растений, которые развиваются из здоровых непротравленных семян. Поэтому вопрос о целесообразности применения ядохимикатов для профилактической предпосевной обработки семян весьма актуален.

Учитывая эти обстоятельства, в передовых странах мира утверждены программы по вытеснению из всего сельскохозяйственного производства различных пестицидов и разработаны альтернативные экологически чистые методы защиты растений. На сегодняшний день известны такие методы предпосевной обработки семян, как проникающая радиация, электромагнитное поле, тепловое воздействие, а также воздействие микроэлементами. Все они при оптимальном технологическом исполнении дают положительные результаты, но достаточно сложны, энергоемки, не превосходят традиционный химический метод и поэтому едва ли его вытеснят, хотя есть среди них и экологически чистые (например, прокаливание, обработка семян тепловым воздействием). А вот уже первые единичные (в стаканчиках) пробы обработки семян озоном, вернее, озоно-воздушной смесью (ОВС), проведенные на базе тепличного комплекса «Фитотрон», показали, что она, смесь, способна не только уничтожать вредную микрофлору, но и активизировать природные силы зародыша семян.

Результаты экспериментов превзошли ожидания
На основе целого ряда лабораторных экспериментов и исследований была определена оптимальная концентрация озона в ОВС. Наиболее существенные положительные изменения в параметрах роста были отмечены при концентрации озона в озоно-воздушной смеси в объеме 5 граммов на кубический метр и при обработке семян этой смесью в течение 40 минут. Озон, как сильный естественный окислитель, приводит к усилению окислительных процессов в семени, которые не прекращаются в течение 7-10 дней хранения в обычных условиях. Поэтому ученые рекомендуют дать обработанному ОВС семени отлежаться 6-8 дней, оптимальный вариант - высевать семена в почву на 7-ой день. В семенах, обработанных озоно-воздушной смесью, активный атомарный кислород подавляет биотоксины и ингибиторы прорастания семян и активизирует начальный рост.

Полевые испытания, проведенные в сезон 2005 года, полностью подтвердили, а кое в чем и превзошли ожидания ученых от обработки семян хлопчатника озоно-воздушной смесью. Важнейший фактор - увеличение числа открытых коробочек и повышение урожайности на 5-13 процентов по отношению к контрольным, необработанным, заметим особо, никакими химикатами, здоровым семенам. Другими словами, учеными был успешно найден новый метод протравки семян с положительным эффектом влияния дозированного атомарного кислорода на активизацию природных сил зародыша. Если все прежние методы протравки семян угнетали и сдерживали развитие растений, то новый метод его активизирует, ускоряет.

В целом, по итогам полевого сезона, преимущества нового метода протравки озоно-воздушной смесью против традиционной химической обработки семян выглядят внушительно: На 1-2 недели сокращается общий вегетационный период, созревание. Растения становятся более устойчивыми к болезням. На кустах появляются на 3-4 коробочки больше, что увеличивает урожайность на 10-12 процентов. Соответственно, увеличивается выход волокна. Более того, тщательная обработка результатов показала увеличение штапельной длины волокна и его крепости, и даже изменение метрического номера волокна.

Мгновенное внедрение - не пустые слова
У нового метода протравки семян есть два революционных начала. Первое - неоспоримые экологическая чистота и эффективность. Второе - возможность практически мгновенного распространения, поскольку метод малозатратен и прост в обращении.

Для предпосевной обработки семян ОВС наилучшим образом подходят безбарьерные озонаторы на тлеющем разряде атмосферного давления. Они могут долговременно и стабильно производить озон из обычного атмосферного воздуха (без использования специальной системы подготовки воздуха) с необходимыми параметрами озоно-воздушной смеси. В качестве примера мобильной озонаторной установки подобного типа может служить установка «Agro-Uzb-25», разработанная в Научно-техническом центре новых технологий АН РУз совместно с ННЦ «Харьковский физико-технический институт». Она состоит из воздушного безмасляного компрессора с воздушным фильтром, озонаторной установки, коллектора распределения озоно-воздушной смеси, пластиковых озоностойких шлангов и щупов-инжекторов (металлических трубок с отверстиями по всей длине). Проста в изготовлении, обслуживании, ремонте и может перевозиться в легковом пикапе. Установка позволяет обрабатывать семена непосредственно в таре (мешках) или буртах. Только для обработки семян в открытых буртах для более рационального использования озона их необходимо будет укрыть полимерной пленкой. Без ущерба качеству установка может работать от сети переменного тока с пониженным до 180-190 вольт напряжением при сорокаградусной жаре.

Мощность «Agro-Uzb-25» - 1 тонна семян в час. За сто часов - 100 тонн. Зная общий расход семенного фонда за сезон и продолжительность срока сева, легко просчитать, сколько таких установок потребуется с учетом того, что оптимальный урожай дают семена, высеянные в грунт на 6-ой - 8-ой день после обработки озоно-воздушной смесью.

Исследования в области влияния различных концентраций озона на семена хлопка провел Узбекский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства хлопчатника (УзНИИССХ): была найдена искомая оптимальная концентрация озоно-воздушной смеси, которая нейтрализует токсины, не причиняя вреда зародышу. Затем, с участием специалистов Научно-технического центра новых технологий АН РУз (НТЦНТ АН РУз) была продумана технология, создана мобильная озонаторная установка, проведены и обобщены полевые испытания.

Кандидаты сельскохозяйственных наук УзНИИССХ П. Ибрагимов и В, Автономов совместно с кандидатами физико-математических наук НТЦНТ РУз А. Шарудо и А. Камардиным подвели итоги всех экспериментальных исследований и полевого сезона 2005 года, разработали и разослали ряду крупных фермерских хозяйств методологические рекомендации по применению нового метода предпосевной обработки семян озоно-воздушной смесью. Теперь – слово за фермерами.

Меньше химии - больше здоровья
Итак, найден невероятно привлекательный метод экологически чистой протравки семян. Конечно, на начальном этапе внедрения без государственной поддержки не обойтись, причем не столько экономической, сколько организационной, пропагандистской. Но игра стоит свеч! Что может быть благородней реального оздоровления почвы, оздоровления среды обитания, нашпигованной за многие лета пестицидами, которые находили даже в материнском молоке? В здоровой почве здоровое растение всегда более устойчиво к различным болезням, значит меньше потребуется «химии» и в борьбе с ними.

В технологии хлопководства есть еще одна больная «химическая» проблема — дефолиация. Она необходима для того, чтобы растения дружно завершили вегетационный период - сбросили листья и раскрыли все коробочки, обеспечив таким образом доступ к своим сокровищам - массовому сбору. Здесь тоже ведется поиск альтернативных средств: замена сильных ядовитых химических веществ более мягкими и менее ядовитыми, идут лабораторные исследования и полевые испытания с применением различных био- и физиологических средств. Например, есть одно старое предложение, способное обеспечить экологически чистое, дружное завершение вегетации хлопка - это подрезка корней растений. Но проблема в том, что конфигурация корневой системы неповторимо различна у всех кустов, подрезка же требует почти индивидуального подхода, филигранной работы, после которой растение должно сохранить устойчивость в грунте и успешно завершить вегетацию.

Решение проблемы дефолиации может прийти с неожиданной стороны. Задача ученых и хлопководов - не пропустить его. Тогда вся технологическая цепочка получения необходимого человеку «белого золота» перестанет оказывать негативное влияние на окружающую среду и сама природа будет нам благодарна.


Александр Доронин