Файл: Бобов С.С. Физика в сельском хозяйстве.pdf

холодную стерилизацию всех скоропортящихся про­ дуктов животноводства. Широко ведутся также пои­ ски способов борьбы с бактериями, вызывающими их порчу. Мясные и молочные продукты обрабатывают в целлофановой упаковке, а затем месяцами их хранят в свежем виде даже при комнатной температуре.

Облучают продукты на специальных заводах и установках промышленного типа. Для безопасности обслуживающего персонала камеры с источниками излучения (радиоактивными изотопами кобальта или цезия) устраивают под водой. Продукты поступают в камеру облучения с помощью конвейера и при дви­ жении подвергаются обработке со всех сторон. Ско­ рость движения конвейера регулируется в зависимо­ сти от рода, состояния и размеров облучаемых про­ дуктов. В странах, производящих большое количест­ во свинины, работают специальные заводы для облу­ чения туш. После облучения становится пригодным к употреблению даже мясо свиней, зараженных рас­ пространенным заболеванием — трихинеллезом.

Кроме стерилизации, облучение повышает качест­ во продуктов. У яблок, например, повышается сахари­ стость, облученные виноградные вина обладают луч­ шим вкусом и ароматом.

Как видно, ионизирующее излучение может не только оказывать существенную помощь работникам сельского хозяйства по выращиванию высоких уро­ жаев, но и способствует их длительному хранению.

Хорошие результаты дает гамма-облучение земля­ ники и других ценных плодов, предназначенных для длительного хранения. Данный способ экономически выгоден при обработке больших партий продуктов.

88

Радиоактивные изотопы и животноводство

Вопросы интенсификации животноводства и повы­ шения его продуктивности можно успешно решать только на основе глубоких научных знаний о сложных процессах обмена веществ, происходящих в живом организме, о влиянии на них режима питания и усло­ вий внешней среды. Химический анализ кормов и про­ дуктов животноводства, который применялся биоло­ гами до недавнего времени, не давал достаточно полного ответа на эти вопросы. Только применение ме­ ченых атомов позволило проследить за всеми превра­ щениями пищи с момента ее поступления в организм животного.

Теперь имеется возможность, правильно регулируя питание и условия внешней среды, усиливать обмен­ ные процессы в организме животного, тем самым вли­ ять на его вес, надои и жирность молока, яйценос­ кость птицы, продуктивность пчел и т. п.

Живой организм одинаково относится к нерадио­ активным и радиоактивным изотопам химических эле­ ментов, входящих в рацион питания, одинаково усва­ ивает их. Если ввести вместе с пищей в организм жи­ вотного небольшую дозу радиоактивных изотопов, то можно детально проследить, как участвует каждый химический элемент в основных жизненных процессах.

С помощью счетчиков частиц излучения и радиоав­ тографов биологам удалось установить, за счет какой пищи организм животного вырабатывает сахара, строит новые ткани, молочные и жировые клетки, кост­ ный материал, клетки шерсти. Оказалось, что продви­ жение пищи в организме животного происходит с не-

8®

обычайной быстротой. Удалось выявить сложные свя­ зи в деятельности отдельных органов при образовании новых веществ. Так, образование жира в молоке протекает с участием печени и кроветворных органов животного.

В живом организме непрерывно протекают про­ цессы обновления. Так, белки печени за 8 дней стро­ ятся вновь, а белки мышц обновляются наполовину за 80 дней. Меченые атомы убедительно доказали, что в обмене участвуют главным образом ранее запасенные организмом вещества, а не непосредственно посту­ пающие из пищи. Жир, например, представляет собой небездеятельный запас вещества в организме. Он ак­ тивно участвует в обменных процессах и за неделю полностью обновляется.

Меченые атомы вносят ценные изменения в устано­ вившиеся представления о многих жизненных процес­ сах. Птицеводы считали, что образование яичной скорлупы в организме птиц идет за счет кальция, не­ посредственно поступающего из пищи. Меченые ато­ мы показали, что это не так. Скорлупа образуется из кальция костей птицы, а костный материал непрерыв­ но обновляется. У кур-несушек за два месяца полно­ стью обновляется весь скелет. Вот почему птицеводам необходимо обеспечивать кур минеральной пищей и следить за развитием костяка у молодой птицы.

Метод меченых атомов получает применение при решении многих вопросов ветеринарии. В частности, при установлении причин и мер борьбы с распростра­ ненными у животных заболеваниями, вызванными недостатком или избытком отдельных химических эле­ ментов в кормовом рационе.

90

Серьезную помощь оказывают меченые атомы и в работе пчеловодов. Чтобы получить высокий медо­ сбор, нужно правильно выбрать место расположения пасек.

С пчелами, помеченными радиоактивным фосфо­ ром, проводят опыты по изучению дальности полетов, посещения ими чужих ульев, отдельных цветочных массивов, участия в опылении растений. Поместив на отдаленном поле помеченную изотопами пищу, а у входа в улей счетчик, можно получить полную карти­ ну рабочего дня отдельных пчел.

Если в растениеводстве достигнуты вполне опреде­ ленные результаты в использовании стимулирующего действия ионизирующего излучения на растения, то нельзя сказать, что в животноводстве излучение нахо­ дит такое же широкое применение.

Организм животных оказался намного чувстви­ тельнее к действию ионизирующего излучения по сравнению с растениями. Даже небольшие дозы об­ лучения в состоянии вызывать угнетение и снижение жизнедеятельности животного.

Из имеющихся в этой области достижений боль­ шой интерес представляют работы по применению из­ лучения для повышения продуктивности птицы. На одной из крупнейших в нашей стране Томилинской птицефабрике его применяют при инкубации. В тече­ ние нескольких часов яйца в камерах инкубаторов об­ лучают очень слабыми дозами излучения солей ура­ на. При этом зародышевое пятнышко на желтке бы­ стрее превращается в эмбрион, сокращается время инкубации и возрастает выход цыплят.

Цыплята, выведенные из облученных яиц, полу­

91

чаются более крепкими и выносливыми, значительно снижается их отход. На фабрике создано целое ста­ до «атомных» кур, выращенных с участием гамма-лу­ чей. Они отличаются повышенной яйценоскостью. Го­ довая продуктивность их возрастает на 10—13%.

В условиях крупных птицеводческих хозяйств при­ менение облучения может давать значительный при­ рост мяса и яиц.

Изотопы на службе механизаторов

Сельскохозяйственное производство требует созда­ ния совершенно новой техники, основанной на широ­ ком использовании достижений науки и прежде все­ го современной физики. Одним из направлений в ре­ шении этого вопроса становится атомная техника.

Меченые атомы стали надежными помощниками конструкторов, создающих новые машины. Так, поме­ тив зерна, можно проследить весь путь, который про­ ходят они в закрытых системах сельскохозяйственных машин, чего раньше нельзя было сделать. С помощью меченых атомов можно всесторонне изучать работу новых конструкций. Так, например, проверяется эф­ фективность техники для искусственного дождевания, обработки полей ядохимикатами и внесения гербици­ дов.

Советскими конструкторами разработана модель новой машины для квадратно-гнездового сева куку­ рузы, картофеля и других культур. Она работает без мерной ленты. Зерно и клубни точно укладывают в почву радиоактивные изотопы. Для этого на ходовом

92

колесе сеялки установлен аппарат автоматического управления. Пройдет колесо определенное расстоя­ ние—и на землю падает капля слабого радиоактивно­ го раствора фосфора. На почве появляется метка ме­ ста высева. Излучение от радиоактивного фосфора приводит в действие высевающий аппарат, автомати­ чески открывающий отверстие, через которое в почву падают зерна или клубни картофеля.

Питательную ценность комбикормов повышают введением микроскопических доз витаминов, антибио­ тиков, солей различных металлов. Содержание таких добавок не превышает тысячных долей процента. По­ этому требуется равномерное распределение их по всей массе корма. Для контроля работы машин смесителей в кормовую массу вместо добавок вводит­ ся немного мела, пропитанного радиоактивным фос­ фором. Через определенное время смеситель останав­ ливают, и из разных мест поверхности массы берут пробы. По отклонению радиоактивности отдельных проб от средней величины судят о равномерности рас­ пределения добавок. Контроль с помощью изотопов помогает правильно определить время приготовления корма.

Известно, что около половины горючего в нашей стране расходуется на полевые работы. Правильный учет расхода его автотракторным парком имеет очень большое экономическое значение. Работниками Агро­ физического института создан радиоактивный автома­ тический тягомер. Он состоит из металлической ко­ робочки с выдвижной крышкой, перемещение которой создается усилием, развиваемым при работе трактора. В коробочке находится заряд радиоактивного вещест­

93

ва. Тягомер устанавливается между трактором и при­ цепным орудием. При увеличении тягового усилия крышка тягомера выдвигается, интенсивность излуче­ ния, выходящего из коробочки, возрастает. Если трак­ тор работает с максимальной нагрузкой, то коробочка открывается полностью. Во время работы-все тяговые усилия машины тягомер непрерывно записывает на ленте.

На измерении поглощения гамма- и бета-лу­ чей создаются новые автоматизированные сортировоч­ ные машины. Комбайны, которые применяются на уборке картофеля, имеют существенный недостаток. Одновременно с клубнями они подбирают и крупные комья земли. Наши конструкторы создали опытные образцы картофелеуборочных машин, способных авто­ матически отбирать комья. Когда по желобу картофе­ лепровода машины перемещается убранный карто­ фель, он просвечивается излучением заряда радиоак­ тивного вещества. Лучи сортируют клубни и комья по неодинаковому поглощению. В дне желоба маши­ ны автоматически открывается люк, в который пада­ ют комья земли.

Обычно запасы силоса в хранилище определяют по весу заложенной зеленой массы, но приготовление и хранение его связано с неизбежными потерями. Все­ союзным институтом животноводства разработан точ­ ный метод определения объемного веса силоса в хранилище, основанный на поглощении излучения. В 5—10 самых высоких точках силосной массы на глу­ бину 1,5—2 м погружают трубку с зарядом радиоак­ тивного изотопа и счетчиком. Трубка-зонд подключе­ на к прибору со шкалой, выраженной в единицах

A4

СУШКА

ИДЛИТЕЛЬНОЕ ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА

Сувеличением производства основных сельскохо­ зяйственных продуктов встает вопрос о сокращении потерь при хранении. Возьмем, например, зерновые культуры. Ими заняты в стране большие площади.

Метеорологические условия не всегда благоприятны и приходится убирать хлеба даже в плохую погоду. Зерно на хранение поступает с повышенной влаж­ ностью, и при существующих трудоемких способах сушки не всегда можно качественно подготовить его к длительному хранению. Возникает необходимость создания высокоэффективных способов сушки и хра­ нения урожая.

96