CC BY
15
УДК: 631.67:628.381.4:633.853.483
ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИМИ СТОКАМИ
НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА МАСЛОСЕМЯН ГОРЧИЦЫ
INFLUENCE OF IRRIGATION BY LIVESTOCKING STRAWS ON TECHNOLOGICAL QUALITY OF MUSTARD SEEDS
Е.В. Пустовалов, старший преподаватель E.V. Pustovalov
Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agrarian University
В статье рассматривается предлагаемый способ возделывания горчицы сарептской с применением орошения животноводческими стоками КРС. Приведена двухфакторная схема полевого опыта. Полив проводился поверхностным способом по тупым затопляемым бороздам. Дана объективная оценка урожайности и технологических качеств маслосемян горчицы. По результатам исследований сделан вывод о том, что при возделывании горчицы в условиях с естественным увлажнением урожайность будет зависеть только от внешних условий окружающей среды. Орошение горчицы животноводческими сточными водами дает положительные результаты. Содержание жира увеличивается в среднем на 3,2-9,0 %. Поддержание почвенной влаги на заданном уровне в сочетании с питательными элементами, содержащимися в разбавленных стоках, позволяет минимизировать риск получения урожаев низкого качества. Наилучшие показатели выхода масла с 1 га посевов (725,7 кг/га) характерны для варианта с водным режимом почвы 70 % НВ и разбавлением стоков в соотношении 1 : 1.
In the article the proposed method of cultivation of mustard with application of irrigation by cattle-breeding sewage cattle is considered. A two-factor scheme of the field experiment is presented. Watering was carried out by a superficial method along bluntly flooded furrows. The objective estimation of productivity and technological qualities of mustard oil seeds is given. According to the results of the research, it was concluded that when growing mustard in conditions with natural moisture, the yield will depend only on the external environmental conditions. Irrigating mustard by livestock sewage gives positive results. The fat content increases by an average of 3.2-9.0%. Maintaining soil moisture at a predetermined level in conjunction with nutritional elements contained in the dilute waste stream to minimize the risk of low quality yields. Best oil exit indicators with 1 ha crops (725.7 kg / ha) for typical embodiment mode soil with an aqueous 70% NV and dilution effluent in a ratio of 1: 1.
Ключевые слова: горчица сарептская, орошение, животноводческие стоки, урожайность, масличность, жирность, выход масла.
Key words: sarepta mustard, irrigation, livestock runoff, yield, oil content, fat content, oil yield.
Введение. Современные тенденции развития агропромышленного комплекса направлены на повышение производительности сельскохозяйственного производства. Главной задачей, поставленной перед аграриями, является надежное обеспечение населения качественными продуктами питания, что, в свою очередь, невозможно без разработки и внедрения новых технологий[1, 10, 5, 9, 7].
Волгоградская область заняла уверенную позицию в производстве маслосемян горчицы, продукция переработки которой нашла свое применение во многих отраслях пищевой промышленности и медицине. Горчичное масло по достоинству оценено и пользуется высоким спросом как в России, так и за ее пределами [3, 6].
Засушливые условия Волгоградской области приводят к снижению как количественных, так и качественных показателей урожайности горчицы. Высокие температуры и низкая обеспеченность влагой приводят к быстрому наступлению фенологических
фаз и малой их продолжительности [3, 4]. Наличие почвенной влаги и своевременное внесение удобрений крайне необходимо для оптимального произрастания горчицы, развития ее генеративных органов и продолжительности вегетационного периода, что определяет качество получаемого урожая [8, 2].
Нами предлагается технология возделывания горчицы с применением орошения животноводческими стоками КРС. Данный способ возделывания позволит интенсифицировать процесс получения стабильных, высококачественных урожаев маслосемян горчицы, а также решить ряд экологических проблем, главной из которых является экологически безопасная утилизация сточных вод животноводческих комплексов.
Материалы и методы. Для изучения влияния орошения животноводческими стоками на технологические качества маслосемян горчицы в 2013 году на базе сельскохозяйственного предприятия ООО «СП «Донское» Калачевского района Волгоградской области нами был заложен двухфакторный полевой опыт со следующим набором вариантов. Фактор А - заданный предполивной порог влажности: вариант А1 - заданный предполивной порог влажности 70 % НВ; вариант А2 - заданный предполивной порог влажности 60-70 % НВ (60 % НВ - в период всходы-цветение, 70 % НВ в период цветение-созревание); вариант А3 - заданный предполивной порог влажности 60 % НВ.Фактор В - разбавление ЖС чистой водой (в соотношении ЖС : чистая вода): вариант В1 - разбавление ЖС чистой водой в соотношении 1 : 1 ;вариант В2 - разбавление ЖС чистой водой в соотношении 1 : 2;вариант В3 - разбавление ЖС чистой водой в соотношении 1 : 3.
При выборе способа орошения животноводческими стоками особое внимание уделялось санитарно-гигиеническим и агромелиоративным требованиям. Поэтому орошение проводили поверхностным способом по бороздам, который снизил контакт сточной воды с растениями. Для этого через каждые 0,9 м нарезались борозды шириной 0,2 м и глубиной 0,12 м.
Масличность семян определялась в лаборатории «Анализ кормов и продукции животноводства» ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ.
Результаты и обсуждение. В годы исследований складывались неравнозначные климатические условия. В засушливые 2013-2014 гг. (ГТК=0,34) за период вегетации выпало 76,5 мм и 62,1 мм осадков. В 2015 году условия для роста и развития горчицы оказались наиболее благоприятными (ГТК=0,63). Сумма эффективных осадков составила 145,1 мм.
Таблица 1 - Урожайность горчицы сарептской в зависимости _от изучаемых факторов, т/га_
Вариант опыта 2013 год 2014 год 2015 год Среднее
Предполивной порог влажности почвы Степень разбавления
70 % НВ (А1) 1 1 (В1) 1,68 1,67 1,96 1,77
1 2 (В2) 1,62 1,64 1,90 1,72
1 3 (В3) 1,59 1,57 1,85 1,67
60-70 % НВ (А2) 1 1 (В1) 1,53 1,50 1,75 1,59
1 2 (В2) 1,47 1,46 1,69 1,54
1 3 (В3) 1,44 1,41 1,63 1,49
60 % НВ (А3) 1 1 (В1) 1,32 1,30 1,39 1,34
1 2 (В2) 1,29 1,24 1,34 1,29
1 3 (В3) 1,26 1,19 1,31 1,25
Контроль без орошения) 0,74 0,62 0,99 0,78
О положительном эффекте орошения горчицы животноводческими стоками свидетельствуют данные, приведенные в таблице 1. В условиях естественного увлажнения урожайность горчицы зависит только от внешних условий окружающей среды. Так, в засушливые 2013-2014 гг. урожайность на контрольном варианте составила 0,74 т/га и 0,62 т/га, соответственно. В более благоприятных условиях 2015 года урожайность была несколько выше (0,99 т/га). В зависимости от водного режима почвы и степени разбавления стоков водой урожайность горчицы в среднем составляла 1,25-1,77 т/га.
Наиболее объективными показателями при оценке технологических качеств маслосемян горчицы являются процентное содержание жира и выход масла с 1 га посевов. Динамика накопления жира в семенах горчицы изучалась многими учеными. Результаты их исследований говорят о том, что данный процесс начинается с отложения сухого вещества в семени и продолжается до восковой спелости семян. В течение первой недели после оплодотворения в жир преобразуется до 20 % поступившего сухого вещества, а в течение последующего месяца от 50 до 70 % [3].
Показатели масличности зависели от условий влагообеспеченности (таблица 2). В 2015 году зафиксирован максимальный показатель содержания жира (33,4-43,3 %). В условиях недостатка почвенной влаги заложение генеративных органов и преобразование сухого вещества в жир происходит в экстремальных условиях и сжатые сроки, о чем свидетельствуют низкие показатели масличности на контрольном варианте (в среднем 32,0 %).
Полив животноводческими стоками позволяет стабилизировать процесс накопления жира и делает его менее зависимым от условий окружающей среды. Таким образом, на делянках, где проводилось орошение стоками, масличность составила 35,2-41,0 %, что на 3,2-9,0 % выше, чем на контрольном варианте. Стоит отметить, что маслич-ность возрастает с повышением предполивного порога влажности почвы, а повышение степени разбавления стоков водой с 1 : 1 до 1 : 3 приводит к снижению данного показателя, что связано со снижением концентрации питательных элементов Р, К) в поливной воде.
Таблица 2 - Масличность горчицы сарептской в зависимости _от изучаемых факторов, %_
Вариант опыта 2013 год 2014 год 2015 год Среднее
Предполивной порог влажности почвы Степень разбавления
70 % НВ (А1) 1 1 (В1) 40,1 39,7 43,3 41,0
1 2 (В2) 39,0 37,2 42,0 39,4
1 3 (В3) 38,9 36,3 41,0 38,7
60-70 % НВ (А2) 1 1 (В1) 40,1 38,7 42,6 40,5
1 2 (В2) 38,9 37,6 41,2 39,2
1 3 (В3) 38,4 35,6 40,5 38,2
60 % НВ (А3) 1 1 (В1) 36,4 34,0 38,2 36,2
1 2 (В2) 36,0 33,4 38,0 35,8
1 3 (В3) 35,4 32,9 37,2 35,2
Контроль (без орошения) 32,0 30,6 33,4 32,0
Выход масла с 1 га посевов является показателем, который самым прямым образом связан с урожайностью. Результаты наших исследований доказывают, что орошение животноводческими стоками позволяет увеличить выход масла с 1 га посевной
площади (таблица 3). Орошение животноводческими стоками позволяет получить от 440,0 до 725,7 кг масла с 1 га, что на 190,4-476,1 кг/га больше, чем на варианте с естественным увлажнением.
Таблица 3 - Выход масла с 1 га посевов в зависимости _от изучаемых факторов, кг/га_
Вариант опыта 2013 год 2014 год 2015 год Среднее
Предполивной порог влажности почвы Степень разбавления
70 % НВ (А1) 1 1 (В1) 673,7 663,0 848,7 725,7
1 2 (В2) 631,8 610,1 798,0 677,7
1 3 (В3) 618,5 569,9 758,5 646,3
60-70 % НВ (А2) 1 1 (В1) 613,5 580,5 745,5 644,0
1 2 (В2) 571,8 549,0 696,3 603,7
1 3 (В3) 553,0 502,0 660,2 569,2
60 % НВ (А3) 1 1 (В1) 480,5 442,0 531,0 485,1
1 2 (В2) 464,4 414,2 509,2 461,8
1 3 (В3) 446,0 391,5 487,3 440,0
Контроль (без орошения) 236,8 189,7 330,7 249,6
Заключение. На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы. Несмотря на свою способность переносить критические условия засухи, горчица является культурой хорошо отзывчивой к орошению. В среднем при орошении урожайность была выше на 0,47-0,99 т/га, чем на варианте с естественным увлажнением.
Поддержание почвенной влаги на заданном уровне в сочетании с питательными элементами, содержащимися в разбавленных стоках, позволяет свести до минимума риск получения низкокачественных урожаев. В условиях орошения животноводческими стоками масличность составила 35,2-41,0 %, что на 3,2-9,0 % выше, чем на контроле.
Наши исследования показали, что для получения урожаев с хорошим выходом масла (725,7 кг/га) и высоким содержанием жира (41,0 %) в местных агроклиматических условиях наиболее оптимальным вариантом является орошение разбавленными животноводческими стоками в пропорции 1 : 1 с поддержанием заданного предполив-ного порога влажности 70 % НВ.
Библиографический список
1. Ахмедов, А.Д. Процесс и характер распределения влаги в случае однородных и неоднородных грунтов [Текст] / А.Д. Ахмедов // Актуальные проблемы, современное состояние, инновации в области природообустройства и строительства: материалы Всероссийской заочной научно-практической конференции, посвященной памяти доктора технических наук, профессора, заслуженного мелиоратора РФ И.С. Алексейко. - Благовещенск, 2015. - С. 31-37.
2. Жуйков, А.Г. Влияние орошения на количественно-качественные показатели урожая семян горчицы разных видов [Текст]/ А.Г. Жуйков // Вестник Курганской ГСХА. - 2014. - № 3 (11). - С. 27-29.
3. Медведев, Г.А. Горчица [Текст] : монография / Г.А. Медведев, Д.Е. Михальков, Н.Г. Екатериничева. - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2012. - 152 с.
4. Медведев, Г.А. Эффективность рапса ярового и горчицы сизой в подзоне светло-каштановых почв Волгоградской области [Текст] / Г.А. Медведев, Д.Е. Михальков, Н.Г. Екатериничева // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2014. - № 3 (35). - С. 58-62.
5. Мещеряков, М.П. Совершенствование технологии агротехники выращивания сельскохозяйственных культур при водосберегающем орошении [Текст] / М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников, В.В. Якубов // Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования: материалы II Международной научно-практической интернет-конференции. - с. Соленое Займище: ФГБНУ «Прикаспийский НИИ аридного земледелия», 2017. - С. 293-299.
6. Михальков, Д.Е. Влияние предпосевной обработки семян и норм высева на урожайность сортов горчицы сизой на светло-каштановых почвах Волгоградской области [Текст]/ Д.Е. Михальков, А.С. Кочергина // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -2015. - № 2 (124). - С. 16-20.
7. Овчинников, А.С. Экологические основы и эффективность возделывания сельскохозяйственных культур с применением нетрадиционных органических удобрений в условиях орошения: монография [Текст] / А.С. Овчинников. - Волгоград: Волгорадская ГСХА, 2009. - 236 с.
8. Продуктивность и качественные показатели семян горчицы сарептской в рисовых севооборотах Калмыкии [Текст]/ В.В. Бородычев, Э.Б. Дедова, Г.Н. Кониева, В.В. Цыбулин // Плодородие. - 2013. - № 1 (70). - С. 30-32.
9. Современные технологии ирригационных систем орошения [Текст] / А.С. Овчинников, М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников, О.В. Бочарникова // Проблемы рационального использования природохозяйственных комплексов засушливых территорий сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. - Волгоград, 2015. - С. 124-126.
10. Совершенствование технических средств комбинированного орошения [Текст] / Н.Н. Дубенок, В.Г. Абезин, С.Я. Семененко, С.С. Марченко // Аграрный научный журнал. -2018. - № 2. - С. 59-63.
Reference
1. Ahmedov, A. D. Process i harakter raspredeleniya vlagi v sluchae odnorodnyh i neodnorodnyh gruntov [Tekst] / A. D. Ahmedov // Aktual'nye problemy, sovremennoe sostoyanie, innovacii v oblasti prirodoobustrojstva i stroitel'stva: materialy Vserossijskoj zaochnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvyaschennoj pamyati doktora tehnicheskih nauk, professora, zasluzhennogo melioratora RF I. S. Aleksejko. - Blagoveschensk, 2015. - S. 31-37.
2. Zhujkov, A. G. Vliyanie orosheniya na kolichestvenno-kachestvennye pokazateli urozhaya semyan gorchicy raznyh vidov [Tekst]/ A. G. Zhujkov // Vestnik Kurganskoj GSXA. - 2014. - № 3 (11). - S. 27-29.
3. Medvedev, G. A. Gorchica [Tekst] : monografiya / G. A. Medvedev, D. E. Mihal'kov, N. G. Ekaterinicheva. - Volgograd: FGBOU VPO Volgogradskij GAU, 2012. - 152 s.
4. Medvedev, G. A. Jeffektivnost' rapsa yarovogo i gorchicy sizoj v podzone svetlo-kashtanovyh pochv Volgogradskoj oblasti [Tekst] / G. A. Medvedev, D. E. Mihal'kov, N. G. Ekateri-nicheva // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professionale obrazovanie. - 2014. - № 3 (35). - S. 58-62.
5. Mescheryakov, M. P. Sovershenstvovanie tehnologii agrotehniki vyraschivaniya sel'sko-hozyajstvennyh kul'tur pri vodosberegayuschem oroshenii [Tekst] / M. P. Mescheryakov, V. S. Bo-charnikov, V. V. Yakubov // Sovremennoe jekologicheskoe sostoyanie prirodnoj sredy i nauchno-prakticheskie aspekty racional'nogo prirodopol'zovaniya: mаterialy II Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj internet-konferencii. - s. Solenoe Zajmische: FGBNU "Prikaspijskij NII aridnogo zem-ledeliya", 2017. - S. 293-299.
6. Mihal'kov, D. E. Vliyanie predposevnoj obrabotki semyan i norm vyseva na urozhajnost' sortov gorchicy sizoj na svetlo-kashtanovyh pochvah Volgogradskoj oblasti [Tekst]/ D. E. Mihal'kov, A. S. Kochergina // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2015. - № 2 (124). - S. 16-20.
7. Ovchinnikov, A. S. Jekologicheskie osnovy i jeffektivnost' vozdelyvaniya sel'skohozyajst-vennyh kul'tur s primeneniem netradicionnyh organicheskih udobrenij v usloviyah orosheniya: monografiya [Tekst] / A. S. Ovchinnikov. - Volgograd: Volgoradskaya GSXA, 2009. - 236 s.
8. Produktivnost' i kachestvennye pokazateli semyan gorchicy sareptskoj v risovyh sevooborotah Kalmykii [Tekst]/ V. V. Borodychev, Je. B. Dedova, G. N. Konieva, V. V. Cybulin // Plodorodie. -2013. - № 1 (70). - S. 30-32.
9. Sovremennye tehnologii irrigacionnyh sistem orosheniya [Tekst] / A. S. Ovchinnikov, M. P. Mescheryakov, V. S. Bocharnikov, O. V. Bocharnikova // Problemy racional'nogo ispol'zovaniya pri-rodohozyajstvennyh kompleksov zasushlivyh territorij sbornik nauchnyh trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Volgograd, 2015. - S. 124-126.
10. Sovershenstvovanie tehnicheskih sredstv kombinirovannogo orosheniya [Tekst] / N. N. Dubenok, V. G. Abezin, S. Ya. Semenenko, S. S. Marchenko // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. - 2018. -№ 2. - S. 59-63.
E-mail: [email protected]
УДК 637.1
РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ РАСКИСЛЕНИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПУТЕМ ЭЛЕКТРООБРАБОТКИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВА
DEVELOPMENT OF TECHNOLOGIES FOR DEOXIDATION OF MILK AND DAIRY PRODUCTS THROUGH ELECTRICAL PROCESSING WITH THE AIM OF IMPROVING THEIR QUALITY
И.Ф. Горлов1'2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАН И.М. Осадченко1, доктор химических наук, профессор Н.И. Мосолова1, доктор биологических наук Е.С. Воронцова1, аспирант
I.F. Gorlov1'2, I.M. Osadchenko1' N.I. Mosolova1, E.S. Vorontsova1
1Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции, г. Волгоград 2Волгоградский государственный технический университет
1Volga Région Scientific Research Institute of Meat-and-Milk Production and Processing
2Volgograd State Technical University
В работе изложены обширные сведения по технологиям раскисления молока и молочных продуктов. Коровье молоко занимает важное место в питании человека, однако качество молока не всегда удовлетворяет необходимым требованиям, что является актуальной проблемой для молочных заводов и производителей. Закисление молока выше 21 оТ (градуса Тернера) переводит его во второй сорт и может привести к порче и невозможности дальнейшей переработки. Для обеспечения переработки скисшего молока (выше 22 оТ) необходимо провести операцию раскисления (снижение кислотности до требуемых показателей). Мы проанализировали сведения о существующих опытах раскисления молока в различных режимах электроактивации. При этом в некоторых моментах химизм процесса требует уточнения, встречаются и спорные ситуации, однако в целом доказана возможность раскисления молока от 50 оТ до практически нормальных значений - 16-17 оТ с сохранением приемлемых для переработки органолептических и физических свойств продукта. Экспериментальными исследованиями подтверждена возможность снижения кислотности некоторых кисломолочных продуктов путем электрообработки в катодной камере непроточного диафраг-менного электролизера установки «МЕЛЕСТА». При этом исходный кефир до обработки имел показатели качества: содержание жира - 1 %, белков - 2,8 %, углеводов - 3,9 %, рН - 4,3, ОВП +214 мВ, а после: при сохранении концентрации полезных веществ продукт имел рН - 5, ОВП - -600 мВ, которые сохранялись при температуре +2.. .+8 оС в течение 1 суток. Продукт был приятного вкуса и запаха, с более низкой кислотностью. Таким образом, повышение качества и сохранности молока и молочных продуктов возможно в различных режимах электроактивации, что представляет научный и практический интерес для дальнейшего изучения.
