CC BY
2626. Цугленок Н.В. Биоэнергетическая концепция формирования технологических комплексов АПК. Вестник КрасГАУ, 1998. № 3. С. 9.
27. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование структуры АПК. Вестник КрасГАУ, 2000. № 5. С. 1.
28. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование. Учеб. пособие для студентов вузов по агроинженер. специальностям. М-во сел. хоз-ва РФ. КрасГАУ. Красноярск, 2004.
29. Энерготехнологическое оборудование тепличных хозяйств. Цугленок Н.В., Долгих П.П., Кунгс Ян.А. Учебное пособие для вузов / КрасГАУ. Красноярск, 2001.
30. Эколого-энергетические и медико-биологические свойства топинамбура. Аникиенко Т.И., Цугленок Н.В. М-во сельского хоз-ва РФ. КрасГАУ. Красноярск, 2008.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКЕ КЛУБНЕЙ, ГЛАЗКОВ И РОСТКОВ КАРТОФЕЛЯ СВЧ-ЭНЕРГИЕЙ Цугленок Н.В.
Цугленок Николай Васильевич - член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор, вице-президент,
научный руководитель, Восточно-Сибирская ассоциация биотехнологических
кластеров, г. Красноярск
Аннотация: в статье приводятся результаты производственных испытаний ВЧ- и СВЧ-техники в технологических комплексах подготовки семян картофеля, глазков и ростков к посеву. Безвирусное выращивание картофеля сорта Берлихинген в теплицах после ВЧ- и СВЧ-обработки увеличивает урожай стандартных клубней с 358 до 404 ц/га, или на 34%. Урожай стандартных клубней, полученных из глазков и ростков, увеличивается соответственно с 90 до 190 ц/га и с 25 до 90 ц/га, т.е.
коэффициент размножения возрастает в 2,1 - 3,6 раза. Увеличение урожайности объясняется снятием у семенного картофеля первичных семенных вирусных и бактериальных инфекций, увеличением КПД ФАР и более полным использованием минеральных удобрений. Ключевые слова: ВЧ- и СВЧ-техника, технологические комплексы, подготовка семян, картофель, безвирусное, урожайность.
Разработанная нами биоэнергетическая теория и концепция формирование и развитие структуры АПК, ее информационного обеспечения и устойчивого развития растениеводства позволяет в любой зоне сформировать экономически эффективный ВЧ и СВЧ комплекс производства семян с/х культур [7; 12; 22; 25; 26].
Нами предложены для использования в различных огроэкологических зонах более совершенные с/х культуры со своими технологиями возделывания с более высоким биознергетическом КПД по отношению к используемым растениям. Энергетически правильное эколого-географическое размещение в конкретнмх зонах и конкретных административных территориях похволит резко повысить продуктивность растениеводства и улучшить социальное положение сельских жителей. В качестве примера приводятся некоторые работы по испытанию новых культур и технологий в различных огроэкологических зонах [2; 4; 11; 17; 20; 30].
Разработанная теория энерготехнологического прогнозирования структуры технологических приемов в АПК, позволяет подобрать из них самые энергоэффективные для любых агроэкологических зональных условий и снизить себестоимость производства семян [27; 28].
Результаты наших исследований доказали, что для подготовки семян к посеву наиболее преемлемы более энергетически совершенные технологии ВЧ и СВЧ обработки и обеззараживания семян от вирусных, грибных и бактериальных инфекций, исключающие применение ядохимикатов [1; 6; 8; 10; 13; 14; 18; 19; 21; 23; 24].
32
Разработанные эффективные технологии сушки и обеззараживания семян и продуктов питания ИК-лучами и ВЧ и СВЧ знергией позволяют получать экологически чистые семена и продовольствие [3; 5; 8; 10].
Разработка автоматизированных систем искуственного освещения, облучения и обогрева теплиц терморезисторами используется для выращивания первичного селекционного материала обработанного ВЧ и СВЧ энергией, позволяет получить 3 урожая семян и значительно увеличить коэффициент размножения селекционных коллекций в Сибирских условиях [9; 15; 16; 29].
В работе [28] более подробно изложен анализ существующих разработанных способов и методов применяемых и предлагаемых для увеличения урожайности с/х культур. Краткий обзор предложенный в данной работе указывает на большое кольчество работ в первом звене агроприемов подготовки семян к посеву в том числе и наших [1; 6; 8; 10; 13; 14; 18; 19; 21; 23; 24].
В систему эффективных мероприятий по борьбе с болезнями картофеля входит получение здорового посевного материала.
В настоящее время известно более 20 видов вирусов картофеля, потери урожая из-за которых составляют 20...50%. Самым эффективным методом борьбы с вирусами является семеноводство на безвирусной основе - очень трудоемкий процесс и поэтому не нашел широкого распространения в производстве.
При борьбе с бактериальными и грибными болезнями картофеля клубни перед посадкой обрабатывают различными ядохимикатами.
Перспективным способом подготовки семян к посеву является термическое обеззараживание. Прогревание клубней картофеля до температуры в течение
10.25 суток, кроме эффекта обеззараживания, активизирует жизнедеятельность семян. Но этот метод из-за большой трудоемкости и энергоемкости широко не применяется в производстве.
Определяющими факторами, существенно влияющими на технологический эффект обеззараживания, являются конечная температура материала, скорость и экспозиция нагрева; таким образом, для проведения эксперимента была выбрана частота 2400 МГц (СВЧ-печь "Электроника"), позволяющая нагреть клубни картофеля на за
70.90 с.
В основу исследований положена методика активного эксперимента: план Коно Ко2, позволяющий получить уравнение регрессии в виде полинома второй степени, связывающего факторы воздействия с результативным признаком. Уравнения регрессии также позволяют найти оптимальные режимы обеззараживания.
Таблица 1. Исходные данные для планирования эксперимента
Характеристика плана Кодирован ное значение Экспозиц ия обработки г , с Скорос ть нагрев а Руд, Вт/дм3
Основной уровень (нулевой) 0 70 765
Верхний уровень +1 90 1260
Нижний уровень -1 50 270
Звездная точка -1 50 270
Звездная точка +1 90 1260
После реализации матрицы плана Ко2 на СВЧ печи "Электроника" (табл. 1) получены уравнения регрессии: по температуре нагрева клубней картофеля
У1=41,6 - 4,3х? + 4,7 х22 + 5,0х1 + 13,3х2 + 2,0х1х2; (1) по всхожести
У2= 73,1 - 4,0х2 - 1,0х2 - 1,5х - 4,6х2 - 3,2хх; (2) по зараженности вирусами
У3= 18,7 - 0,9х2 - 3,7х2 - 3,0х + 1,0хх; (3)
по урожайности (общей)
У4= 228,2 - 21,4х12 + 21,1х2 + 6,8^ - 19,4х2 - 8,2хх; (4)
по урожайности (товарной)
У5= 208,4 - 18,8*2 + 15,2х2 + 7,8^ - 17,0х2 - 8,1хх2 . (5)
Табуляция уравнений, составленных по результатам опыта, показывает, что нагрев клубней в ЭМПСВЧ положительно влияет на рост и развитие растений. Варианты обработки с экспозиций т =60.90 с при удельной мощности Руд=270 Вт/дм3 дают увеличение урожая на 10.17%. Температура нагрева клубней в ЭМПСВЧ 10С=31. 360С. Всхожесть клубней у этих вариантов лежит на уровне с контролем.
Результаты по обеззараживанию клубней картофеля (показывают, что все режимы СВЧ-обработки являются эффективными от минимального до максимального уровня Руд и т. Минимальный уровень значений Руд и т показывает максимальный эффект по обеззараживанию клубней и урожайности товарного картофеля.
Производственные исследования, проведенные в Красноярском крае и Новосибирской области в 1986-1987 гг., по термической СВЧ-обработке клубней, глазков и ростков картофеля сортов Колпашевский и Берлихинген показали, что полученный урожай в сравнении с использованием принятой технологии повышается в полевых условиях с 230 до 260 ц/га, или на 13%.
Безвирусное выращивание картофеля сорта Берлихинген в теплицах после ВЧ и СВЧ обработки увеличивает урожай стандартных клубней с 358 до 404 ц/га, или на 34%. Урожай стандартных клубней, полученных из глазков и ростков, увеличивается соответственно с 90 до 190 ц/га и с 25 до 90 ц/га, т.е. коэффициент размножения возрастает в 2,1.3,6 раза.
Обработка семенного материала картофеля для обеззараживания от вирусных инфекций.проводилось на СВЧ-оборудовании «Импульс-ЗУ» Производительность оборудования достаточная не менее 0,9.1,0 т/ч.
Термоустановка (СВЧ-установка «Импульс-ЗУ») разработана и изготовлена по техническим условиям и
техническому предложению ЧИМЭСХа и НПО "Полет" г. Челябинска с использованием результатов по режимным параметрам Красноярского ГАУ и позволяет производить нагрев семян сельскохозяйственных культур до температуры 36-450С за время 20-60 с.
Данные, полученные в Красноярском СХИ, СибНИИРСе и КНИИСХе, по внедрению СВЧ обеззараживания различных видов семенного материала картофеля имеют большое значение для первичного семеноводства картофеля.
Производственные исследования, проведенные в Красноярском крае и Новосибирской области в 1986-1987 гг., по СВЧ-обработке клубней, глазков и ростков картофеля сортов Колпашевский и Берлихинген показали, что полученный урожай в сравнении с использованием принятой технологии повышается в полевых условиях с 230 до 260 ц/га, или на 13%. Безвирусное выращивание картофеля сорта Берлихинген в теплицах увеличивает урожай стандартных клубней с 358 до 404 ц/га, или на 34%. Урожай стандартных клубней, полученных из глазков и ростков, увеличивается соответственно с 90 до 190 ц/га и с 25 до 90 ц/га, т.е. коэффициент размножения возрастает в 2,1.3,6 раза.
Данные, полученные в Красноярском СХИ, СибНИИРСе и КНИИСХе, имеют большое значение для первичного семеноводства картофеля, которым к сожалению занимается очень небольшое количество ученых.
Использование СВЧ-полей в термических процессах подготовки семян картофеля, овощных и бахчевых культур к посеву в связи с увеличением силы роста растений предусматривает снижение рекомендованных норм высева до нижних пределов. Несоблюдение этого условия приводит к снижению эффекта из-за сокращения свободного объема пространства для роста и активного развития растений.
Результаты определения биологической зараженности картофеля показывают, что на предложенных режимах наблюдается практически полное снижение заболевания вирусными и бактериальными инфекциями. Появляется устойчивость к заражению фитофторой.
Увеличение урожайности объясняется снятием у
семенного картофеля первичных семенных вирусных и
бактериальных инфекций, увеличением КПД ФАР и более
полным использованием минеральных удобрений.
Список литературы
1. Влияние электромагнитного поля высокой частоты на энергию прорастания и всхожесть семян томата. Юсупова Г.Г., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Бастрон А.В., Бастрон Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2002. С. 21.
2. Высокоэнергетическая кормовая культура топинамбур в кормопроизводстве Красноярского края. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Аникиенко Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2007. № 4. С. 127-130.
3. Влияние импульсной инфракрасной сушки на сохранность активно действующих веществ. Алтухов И.В., Цугленок Н.В., Очиров В.Д. Вестник Ставрополья, 2015. № 1 (17). С. 7-10.
4. Имитационные модели пространственно распределенных экологических систем. Лапко А.В., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И. Ответственный редактор: д.т.н., профессор А.В. Медведев. Новосибирск, 1999.
5. Использование СВЧ энергии при разработке технологии диетических сортов хлеба. Цугленок Н.В., Юсупова Г.Г., Цугленок Г.И., Коман О.А. Ж. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004. № 2. С. 16-17.
6. Исследование температурных полей при предпосевной обработке семян масленичных культур ЗМПСВЧ. Бастрон А.В., Исаев А.В., Мещеряков А.В., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2011. № 2-1. С. 4-8.
7. Концепция информатизации аграрной науки Сибири. Гончаров П.Л., Курцев И.В., Донченко А.С., Кашеваров Н.И., Чепурин Г.И. и др. СО РАСХН; отв. за выпуск А.Ф. Алейников, А.И. Оберемченко. Новосибирск, 2003.
8. Комплексная система обеззараживания зерна и продуктов его переработки. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Юсупова Г.Г. М-во сел. хоз-ва РФ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2004.
9. Лабораторный практикум и курсовое проектирование по освещению и облучению. Долгих П.П., Кунгс Ян.А., Цугленок Н.В. Учебное пособие для студентов, М-во сел. хоз-ва РФ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. / Красноярск, 2002.
10. Методы и математические модели процесса обеззараживания продовольственного зерна. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Юсупова Г.Г. Учеб. пособие для студентов вузов. М-во сел. хоз-ва РФ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2004.
11. Мелкоплодные яблоки Сибири в функциональном питании. Типсина Н.Н., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2009. № 1 (28). С. 152-155.
12. Оценка влияния оптимальных показателей работы машинно-тракторных агрегатов на энергозатраты технологического процесса. Цугленок Н.В., Журавлев С.Ю. Вестник КрасГАУ, 2010. № 10 (49). С. 146-152.
13. Обеззараживание и подготовка семян к посеву. Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 1984. № 4. С. 4.
14. Обеззараживающее действие электромагнитного поля высокой частоты на семена томата. Юсупова Г.Г., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Бастрон А.В., Бастрон Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2002. С. 33.
15. Резисторы из композитов в системах энергообеспечения агропромышленных комплексов. Горелов С.В., Кислицин Е.Ю., Цугленок Н.В. Вестникhttps:/^Hbrary.ru^ontents.asp?id=33182180 КрасГАУ, 2006. № 6. С. 314-319.
16. Резисторы в схемах электротеплоснабжения. Горелов С.В., Кислицин Е.Ю., Цугленок Н.В. КрасГАУ. Красноярск, 2008 (2-е издание, переработанное и дополненное).
17. Состояние социально-трудовой сферы села и предложения по еерегулированию. Ежегодный Доклад по результатам мониторинга 2006 г. / Ответственные за подготовку Доклада: Д.И. Торопов, И.Г. Ушачев, Л.В. Богдаренко. Москва, 2007. Том Выпуск 8.
18. Способ обработки семян и устройство для его осуществления. Цугленок Н.В., Шахматов С.Н., Цугленок Г.И. Патент на изобретение RUS 2051552 22.04.1992.
19. Система защиты зерновых и зернобобовых культур от семенных инфекций. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Халанская А.П. М-во сел. хоз-ва Рос. Федерации. Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2003.
20. Технология и технические средства производства экологически безопасных кормов. Цугленок Н.В., Матюшев В.В. М-во сел. хоз-ва РФ, Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2005.
21. Технология и технические средства обеззараживания семян энергией СВЧ-поля. Бастрон А.В., Мещеряков А.В., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2007. № 1. С. 268-271.
22. Цугленок Н.В. Формирование и развитие технологических комплексов растениеводства. Вестник КрасГАУ, 1997. № 2. С. 1.
23. Цугленок Н.В. Формирование и развитие структуры электротермических комплексов подготовки семян к посеву. Авт-т дис..докт. техн. наук / КрасГАУ. Барнаул, 2000.
24. Цугленок Н.В. Формирование и развитие структуры электротермических комплексов подготовки семян к посеву. Диссерт. на соискание док-ра техн. наук / Красноярск, 2000.
25. Цугленок Н.В. Концепция устойчивого развития АПК Красноярского края. Вестник КрасГАУ, 1996. № 1. С. 1.
26. Цугленок Н.В. Биоэнергетическая концепция формирования технологических комплексов АПК. Вестник КрасГАУ, 1998. № 3. С. 9.
27. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование структуры АПК. Вестник КрасГАУ, 2000. № 5. С. 1.
28. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование. Учеб. пособие для студентов вузов по агроинженер. специальностям. М-во сел. хоз-ва РФ. КрасГАУ. Красноярск, 2004.
29. Энерготехнологическое оборудование тепличных хозяйств. Цугленок Н.В., Долгих П.П., Кунгс Ян.А. Учебное пособие для вузов / КрасГАУ. Красноярск, 2001.
30. Эколого-энергетические и медико-биологические свойства топинамбура. Аникиенко Т.И., Цугленок Н.В. М-во сельского хоз-ва РФ. КрасГАУ. Красноярск, 2008.
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБОСНОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЧ- И СВЧ-ОБРАБОТКИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ Цугленок Н.В.
Цугленок Николай Васильевич - член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор, вице-президент,
научный руководитель, Восточно-Сибирская ассоциация биотехнологических
кластеров, г. Красноярск
Аннотация: в статье приводятся результаты обоснования эффективных параметров ВЧ- и СВЧ-обработки семян пшеницы и ячменя. Опыты по определению режимов предпосевной ВЧ-обработки семян пшеницы закладывались совместно с отделом вирусных и микоплазменных болезней ВИЗРа по методике активного планирования (план Хартли). Испытывались сорта Ленинградка и Московская, зараженные фузариозом. Результаты испытаний по ВЧ-обеззараживанию семян зерновых культур от естественной фузариозной инфекции (табл. 5.4) показали, что урожайность семян пшеницы увеличивается в сравнении с контрольными вариантами (без обработки и обработанного
