Российские агрономы создали альтернативу обработки зерна пестицидами

Обработка и обеззараживание зерна — это очень важный процесс в современном сельском хозяйстве. Его нельзя просто взять и пропустить, потому что он буквально спасает нас от голода и отравлений.

Пестициды и другие химикаты убирают с растений грибки, разнообразных паразитов и насекомых, которые либо делают сырье несъедобным, либо и вовсе губят весь урожай.

Химическая обработка не безупречный метод. Во-первых, после нее требуется тщательно очищать продукты от остатков химикатов, потому что многие из них ядовиты и для человека. Во-вторых, щедрое использование пестицидов играет и против сельского хозяйства, потому что грибки, насекомые и бактерии тоже не дураки и с удовольствием вырабатывают устойчивость даже к самым убойным средствам.

В итоге мы имеем странную ситуацию: фермеры каждый год тратят тонны денег, чтобы защитить свой урожай ядреной химией, а в результате вредители говорят им: «Молодца, давай еще!».

Можно, конечно, махнуть рукой на проблему и продолжать лить пестициды на поля как не в себя, но так можно доиграться и до того, что сельское хозяйство откатится в каменный век — из-за возросшей суровости вредителей урожайность будет гораздо ниже, да и уцелевшее пищевое сырье будет сомнительным по качеству.

«Есть ли выход из этой ситуации?», — ломали себе голову агрономы. Видите его? А он есть.

Электричество на службе у сельского хозяйства

Ученые поразмыслили над проблемой очистки зерна и решили, что ее стоит решать не через химию, а через физику — то есть, использовать разные виды излучения, чтобы воздействовать на вредящие сельскохозяйственным культурам организмы.

В поисках лучшего решения они перепробовали множество самых разных вариантов. Первых и самый очевидный — это ультрафиолетовое излучение.

В отдельном представлении он не нуждается: почти каждый из нас сталкивался с ним как в быту, так и в медицине — его крайне интенсивно используют для того, чтобы убить опасные микроорганизмы и вирусы.

Особенно часто этот метод применяется, чтобы обеззаразить медицинские инструменты, но люди постарше могут вспомнить еще и ультрафиолетовые лампы, которыми лечили кожные болезни.

Схожим с ультрафиолетом образом работает и инфракрасное излучение. Его также используют в дезинфекции предметов и продуктов питания, потому что этот метод прост в освоении и довольно экономичен (после закупки всего оборудования, естественно).

Еще более экзотический вариант — использование сверхвысокочастотного излучения (СВЧ). Знакомые буквы, не правда ли? Все правильно, при этом методе для обработки сырья используются устройства, очень схожие с кухонными микроволновками. Только вместо того, чтобы нагревать предметы, эти СВЧ-устройства разрушают микроорганизмы.

Все эти методы хоть и хороши, но всё же не настолько, чтобы стать универсальными.

• Во-первых, любая из этих технологий требует массивное, дорогое оборудование, а также большие затраты энергии.

• Во-вторых, их можно применять лишь в специальных цехах, обустроенных конкретно под обработку пищи.

Наконец, все эти технологии далеко не всегда помогают очистить зерно, ведь большая часть спектра излучения рассеивается, а то вовсе ничего не делает вредителям.

Что можно предложить на замену? Аппараты, работающие на принципе резонансно-низкочастотного (РНЧ) подавления фитопатогенов. Именно их разработкой и занялись российские агрономы.

Как магнитная катушка может убить садовых вредителей

Принцип действия РНЧ-аппаратов довольно прост для понимания: эти девайсы с помощью низких частот воздействуют на патогенные организмы, за счет чего начинают «шатать» ионы внутри их клеток. Затронутые ионы внутри клеточных оболочек начинают метаться как сумасшедшие, из-за чего клеточные оболочки разрушаются, и клетки гибнут.

Гибель клеток происходит из-за того, что их структура разрушается, и они уже не могут нормально обмениваться питающими веществами друг с другом.

Приятный бонус от такого подхода к борьбе с вредителями — то, что он требует минимальных усилий по воздействию. Достаточно всего несколько секунд обработки РНЧ-излучением, чтобы разрушение патогенов приняло лавинообразный характер.

Теперь, когда мы разобрались с принципом работы нового обеззараживающего устройства, нужно понять, как оно будет выглядеть.

Первоначально ученые попробовали создать такое устройство на основе схемы соленоида, то есть металлической катушки, через которую подают ток для создания электромагнитного поля. Однако, этот вариант оказался практически бесполезным, потому что не давал достаточной напряженности электрического поля для действительно эффективной дезинфекции.

Тогда агрономы усовершенствовали конструкцию и в итоге получили аппарат, сильно напоминающий воронку, но с нюансом: внутри воронки действует сильно напряженное электромагнитное поле, которые быстро и экстремально прочищает зерно от всех патогенов, после чего уже очищенное сырье падает через распределительный конус.

Новая разработка российских агрономов в ходе экспериментов показала качественный скачок в эффективности обеззараживания зерна: по сравнению с простым соленоидом прирост производительности был выше в 17,5 раз, а по сравнению с СВЧ-установкой — аж в 140 (!) раз.

Чем эта разработка нам поможет?

Самый главный и ощутимый результат от разработки наших агрономов — это повышение качества обработки сельскохозяйственного сырья.

С одной стороны, после ее широкого внедрения отпадёт необходимость беспощадно поливать посевы ядовитыми химикатами, что, конечно, положительно отразится на здоровье людей.

С другой стороны, теперь наши аграрии смогут поставлять на рынок еще больше зерна, а значит, и прокормить больше людей.

Если же посмотреть на задумки агрономов несколько шире, то при доработке их можно будет присобачить не только в пищевую промышленность, но и в медицину, ведь если не там, то где еще может пригодиться инструмент, способный за секунды убивать большинство микробов с любой поверхности?

Самое главное теперь — это наладить серийный выпуск нового устройства. Только в этом случае его преимущества смогут принести нам реальную пользу.