• В 2008 году на базе Рязанского государственного агротехнологического

Работа НАНОЦЕНТРА для АПК
• В 2008 году на базе Рязанского
государственного агротехнологического
университета им. П.А. Костычева образован
«Наноцентр для АПК», приказ № 18 от 23. 05.
2008г. Руководитель Наноцентра профессор
Полищук С.Д.
• В 2010 году организовано малое
инновационное предприятие для
коммерциализации проведенных научных
исследований «НАНОАГРОТЕХ».
Перспективы использования
наноматериалов в АПК
• Увеличение урожайности с/х культур (наноудобрения,
биопестициды и т.д.)
• Повышение продуктивности животных (нанодобавки к
кормам, нанолекарства и т.д.)
• Водообеспечение (мембранные фильтры, бактерицидные
нанопрепараты, опреснение и т.д.)
• Совершенствование технического сервиса (нанодобавки и
присадки. Защитные покрытия, конструкционные
материалы и т.д.)
Наночастицы в сельском хозяйстве
РАСТЕНИЕВОДСТВО
ЖИВОТНОВОДСТВО
1. Стимуляция прорастания и
1. Поколение рождается более
обменных процессов в семенах с/х
и лекарственных растений.
жизнеспособным.
2. Повышение сохранности и
воспроизводства животных.
3. Повышение качества молозива
и молока.
4. Повышение качества мясной
продукции.
5.Снижение заболеваемости.
.6. Улучшение внешнего вида.
2. Повышение урожайности на 2550%.
3. Резкое увеличение содержания
БАВ в семенах и растениях с/х
культур
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
1. Определены размеры и
концентрации безопасного
использования наноматериалов в
растениеводстве и животноводстве;
2. Определены показатели токсичности;
3. Доказана пролонгированность
действия и отсутствие кумулятивных
свойств изучаемых наноматериалов;
4. Изучено действие металлических и
гидроксидных наночастиц железа,
кобальта и меди в отношении грибов
Candida spp. и Aspergillus spp.
Ме
БИОТЕХНОЛОГИЯ
1. Изучены оптимальные условия
выделения водорастворимых
полисахаридов; определена их
структура и моносахаридный
состав, показано строение
гомогенных фракций
полисахаридов;
2. Изучено влияние
нанометаллов на изменение
соотношения некоторых белковых
фракций.
Разработка биологически активных препаратов на основе
ультрадисперсных порошков металлов железа, кобальта и меди,
способствующих повышению урожайности и качества
сельскохозяйственной продукции в растениеводстве. Исследование
влияния УДПМ на физиологические показатели и продуктивность
сельскохозяйственных животных.
«Разработка и изучение биологической активности новых
наноматериалов с целью использования их в сельскохозяйственном
производстве»
«Предоставление субсидий в виде грантов начинающим субъектам
малого и среднего предпринимательства»
Изучение биологической и экологической безопасности новых
наноматериалов для внедрения их в животноводство»
20102011
Государственный контракт №8299р/13089
на выполнение НИОКР по проекту №13089
от 31 июля 2010 г. Акты сдачи-приемки
работ №1.1 от 9 сентября 2010 г, №1.2 от 12
ноября 2010 г, №2.1 от 10 февраля 2011 г,
№2.2 от 17 февраля 2011 года.
20102011
ДОГОВОР №22
на выполнение научно-исследовательских и
опытно-конструкторских работ (НИОКР)
от 01.02.2010
(Фонд содействию развития малых форм
предприятий в научно-технической сфере)
2010
Договор №14 субсидирования по
реализации мероприятия долгосрочной
целевой программы «Развитие малого и
среднего предпринимательства в Рязанской
области в 2010-2012 гг.» от 2 ноября 2010
года, Комитет по развитию
предпринимательства, потребительского
рынка и услуг Рязанской области
20102011
ДОГОВОР № 9
на выполнение научно-исследовательских и
опытно-конструкторских работ (НИОКР)
от 16.09.2010
(Фонд содействию развития малых форм
предприятий в научно-технической сфере)
«Разработка и внедрение биологически активных
2010добавок, содержащих полисахариды лекарственных
2011
растений»
ДОГОВОР № 4
на выполнение научно-исследовательских
и опытно-конструкторских работ (НИОКР)
от 16.09.2010
(Фонд содействию развития малых форм
предприятий в научно-технической сфере)
«Исследование действия наноразмерных порошков
металлов при обработке ими семян кукурузы и
2009
озимой пшеницы»
Договор на выполнение научноисследовательских работ от 30 апреля
2009 г с ООО «Авангард»
«Исследование действия наноразмерных порошков
металлов при обработке ими семян кукурузы, вики, 2009
подсолнечника, свеклы»
Договор на выполнение научноисследовательских работ от 20 марта 2009
г с колхозом «Луч» Воронежской области
«Исследование действия наноразмерных порошков
металлов при обработке ими семян озимой
2010
пшеницы»
Договор на выполнение научноисследовательских работ от 01 августа
2010 г с ООО «Интенсив»
«Исследование действия наноразмерных порошков
2010
металлов при введении в рацион кобыл»
Договор на выполнение научноисследовательских работ от 20 декабря
2010 г с ФГОУ ВПО «Тверская
государственная сельскохозяйственная
академия»
«Исследование действия наноразмерных порошков
2011
металлов при обработке ими семян подсолнечника»
Договор на выполнение научноисследовательских работ от 21 марта 2011
г с ООО «Тесницкое»
Оборудование и материалы:
1) анализатор дзета-потенциала (акустический спектрометр);
2) ИК-Фурье спектрометр Nicolet 380;
3)цифровой биологический микроскоп MOTIC «DM-BA-310» 1000х, разрешение
1600*1200 пикс;
4) весы аналитические лабораторные электронные «Ohaus PA-214CФ» до 200 г от 0,1 мг.
5)биохимический и иммуноферментный автоматический анализатор Chem*Well Combo
6) гематологический анализатор Abacus junior vet, версия 1.22
7) анализатор вольтамперометрический АКВ-07МК для количественного химического
анализа почв
8) рН-метр лабораторный с диапазоном измерений 0,00…14,0, разрешением 0.01,
точностью ± 0,01
9) Термостат ТС-1/80 СПУ
10) Ультразвуковой дезинтегратор, модель MSS 150
11)Сушильный шкаф ШС-80-01 (до 350°С). Диапазон рабочих температур,50...200°С.
12) Стерилизатор паровой ВК-75-01. Техническая характеристика - 1 режим (toC - мин.МПа)
132 – 20 – 0,2; 2 режим (toC - мин.- МПа)120 – 45 – 0,11; производительность
встроенного парогенератора, кг/ч пара 7,94
13) лабораторная посуда (чашки Петри, колбы, колбы мерные, пробирки, пипетки
автоматические дозаторы, пробирки биологические, склянки для реактивов,
микроцентрифужные пробирки, ступки фарфоровые и т.д.).
Влияние ультрадисперсных порошков металлов на растения и животных
Физиологическое
действие на растения
Агрохимические
показатели
Зеленая масса
Физиологическое действие на животных
(кролики, крысы, морские свинки, КРС)
Показатели живой массы
Урожайность
зеленой массы
Воспроизводство
Кролики
Белки
Накопление БАС
Полисахариды
Биохимические
исследования
Hb, эритроциты
Лейкоциты,
РОЭ
Качественный и
количественный
состав
Схема исследований
общий белок, белковые
фракции, ферменты
сыворотки крови: ЛДГ,
АСТ, АЛТ, щелочная
фосфатаза,
холинэстераза,
мочевая кислота
Таблица 1 - Содержание БАС в семенах вики
(время сбора 3-я декада августа, 2000-2001 гг.)
Концентрация
УДПМ, г
УДП
УДП
кобальта
меди
Выход полисахаридов, % (контроль – 4,3%)
0,012
5,5±0,10
5,2±0,21
0,030
5,8±0,15
5.5±0,20
0,060
5,6±0,12
5,5±0,18
Содержание белка, мг/л (контроль – 2,8 мг/л)
0,012
3,23±0,02
3,57±0,03
0,030
3,83±0,03
3,53±0,04
0,060
3,40±0,05
3,03±0,01
Содержание лектинов, мг/л (контроль - 0,168 мг/л)
0,012
0,137±0,001
0,142±0,03
0,030
0,128±0,002
0,139±0,05
0,060
0,129±0,005
0,144±0,01
Химический состав растений вики(среднее за 3 года, %)
9,12
1,48
16,91
0,17
Фосфор
БЭВ
34,01
38,31
Рис. 1 – контроль.
8,91
Сырой протеин
1,46
23,91
0,17
31,92
33,63
Рис. 2 – нанопорошок железа.
Сырая клетчатка
Зола
Кальций
8,72
Сырой протеин
Фосфор
БЭВ
30,51клетчатка
Сырая
Зола
Кальций
1,23
22,75
0,19
36,65
Рис. 3 - нанопорошок кобальта.
Сырой
Фосфор
БЭВ
Сырая
Зола
Кальци
Растения опытной и контрольной кукурузы в Стенькино
Растения подсолнечника в ООО «Агротехнология» Пронского района
Таблица 2 - Живая масса телочек, кг
Возраст,
мес
Контроль
Нанопорошок
железа
Нанопорошок
кобальта
Нанопорошок
меди
4 месяца(до
начала
опыта)
95,0±1,5
94,4±1,2
93,8±1,8
94,0±1,3
5 месяцев
112,8±2,3
122,0±2,1
118,3±2,5
116,5±2,1
6 месяцев
132,3±2,8
146,8±2,6
143,5±3,1
138,4±2,9
7 месяцев
147,8±2,7
173,2±2,9
168,8±3,2
155,0±3,0
8 месяцев
166,3±3,1
199,6±3,0
193,3±3,3
180,2±2,9
9 месяцев
187,8±3,4
219,5±3,8
209,0±3,2
200,0±3,5
10 месяцев 202,0±4,0
238,5±3,9
228,3±4,2
218,5±4,3
11 месяцев 216,5±4,3
260,5±4,2
244,2±4,1
237,5±4,5
12 месяцев 233,8±4,5
286,1±4,8
265,9±4,6
258,8±4,5
Таблица 3 - Результаты влияния нанопорошка железа на мясную
продуктивность бычков на откорме
Показатели
Возраст
животных
Контроль
Нанопорошо
к
железа
Живая масса,
кг
6 мес
146,3±2,8
143,8±2,6
12 мес
263,8±4,5
316,1±4,8
18 мес
380,5±6,5
465,6±7,8
18 мес
648
831
18 мес
19,5
24,9
18 мес
18 мес
18 мес
18 мес
171,2
45
70,3
14,5
246,8
53
75,6
12,8
Среднесуточные приросты,
г
Валовые приросты,
кг/месяц
Убойная масса, кг
Убойный выход, %
Мышечная ткань туши, %
Выход жира, %
Таблица 4- Токсичность наночастиц металлов
Дозы
мг/кг
Fe°
МДП
1100
20
450
ЛД50
2200
60
ЛД100
3200
90
FeSO4 · 7 H2O
Со°
Cu°
CuSO4 · 7 H2O
10
25
3
700
25
45
6
1200
45
60
10
CoCl2 · 7 H2O
Наночастицы менее токсичны солей:
Медь – в 7 раз
Кобальт – в 30 раз
Железо – в 40 раз
Экономическая эффективность
применения нанопрепаратов 2007 г.
В растениеводстве
дополнительный доход
с одного гектара посева
Озимая пшеница
1400 руб.
Кукуруза на силос
27900 руб.
В животноводстве
Экономическая
эффективность
на 100 телят за
месяц
155018 руб.
Экономическая
эффективность от
предотвращенного
ущерба
38430 руб.
Патенты и заявки