Научная статья на тему 'Исследование воздействия электромагнитного поля КВЧ диапазона на физиологические свойства ржи сельскохозяйственной'

Исследование воздействия электромагнитного поля КВЧ диапазона на физиологические свойства ржи сельскохозяйственной Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
53
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Микроволновые технологии / обработка семян / морфофизиологические показатели / Microwave technology / processing of seeds / morphological parameters

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Тимаков Николай Павлович, Мерзляков Евгений Леонидович, Кокурин Олег Евгеньевич

Представлены результаты численных и экспериментальных исследований определения наилучшего режима предпосевной обработки яровой ржи, с целью увеличения морфофизиологических показателей прорастающих семян и, как следствие, повышения урожайности данной культуры.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Тимаков Николай Павлович, Мерзляков Евгений Леонидович, Кокурин Олег Евгеньевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Results of numerical and experimental studies to determine the best mode of presowing treatment of spring rye, to increase morphophysiological indicators of germinating seeds and, consequently, improve the productivity of this crop.

Текст научной работы на тему «Исследование воздействия электромагнитного поля КВЧ диапазона на физиологические свойства ржи сельскохозяйственной»

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

19

Для формирования буртов используются бульдозеры Д-535. Навоз проходит предварительное биотермическое обеззараживание в течение 3 месяцев. Для перемешивания навоза используются экскаваторы Э-153 и ПЭ-0,8. На поверхность буртов торфа цементовозами вносится известь.

Компостирование происходит в два этапа. На первом этапе предварительно смешивают компоненты экскаватором Э-652 или другим типа «Драглайн» с вылетом стрелы 9...12 м. Используют также погрузчик ПБ-35, навешенный на трактор ДТ-75 с реверсивной коробкой передач. Экскаватором или погрузчиком забирают компоненты из каждого бурта последовательно и укладывают в общий бурт, в котором пропорции компонентов выдерживают в пределах одного кубометра. Затем массу многократно перемешивают погрузчиком непрерывного действия Д-565 или ПНД-250 до однородного состояния. Производительность комплекса из трёх агрегатов (экскаватор, бульдозер и погрузчик) составляет около 600 м3 в смену [8].

На втором этапе смешивание компонентов производится смесителем СПУ-40М или погрузчиком непрерывного действия Д-565 или ПНД-250. Путём двукратного перемешивания этими машинами грунты доводятся до однородного состояния и считаются пригодными к использованию. Преимуществом данной технологии является то, что во всех операциях участвуют только машины общего назначения. Для окончательного перемешивания грунтов применяют многоковшовые погрузчики Д-565.

При наличии высокопроизводительных навозоразбрасывателей ПРТ-10 и ПРТ-16, агрегатируемых соответственно с тракторами Т-150 и К-700, можно готовить тепличный грунт послойно. В этом случае на отдельной площадке разбрасывают последовательно торф, навоз, затем опять торф, известь (если необходимо) и т.д. При послойной подготовке не надо бурты с различными компонентами формировать рядом друг с другом: торф, навоз, солому (опилки) можно хранить в разных местах на расстоянии 1.2 км от площадки приготовления. Готовую смесь сгребают бульдозером в поперечном направлении в бурт, затем перебивают погрузчиком Д-565 или ПНД-250.

Качество подготовки тепличных грунтов играет большую роль в получении высоких экологически чистых урожаев. Создавать почвенные смеси максимально плодородными можно только с применением современной усовершенствованной универсальной техники, которую можно использовать не только на открытых площадках, но и в теплицах.

Литература

1. Левченко, Г.В. Погрузчик-смеситель / Г.В. Левченко, П.И. Павлов, И.С. Алексеенко // Патент на полезную модель №87153; МПК B65G67/24, опубл. 27.09.2009, бюл. №27.

2. Левченко, Г.В. Машина для подъёма тепловых ре-

гистров / Г.В. Левченко, Н.А. Андреев, С.Л. Медведев, В.М. Подбельский, В.Ф. Левченко // Патент на полезную модель № 127736; МПК B66D

3/00;опубл. 10.05.2013, бюл. № 13.

3. Левченко, Г.В. Результаты исследований погрузчика-смесителя почвы для теплиц [текст] / Г.В. Левченко, А.О. Везиров, П.И. Павлов / Аграрный научный журнал, №8, 2013, с.62.64.

4. Тюрин, И.Ю. Совершенствование технологического процесса досушивания сена на стационаре: автореф. дис. ...канд. техн. наук: 05.20.01; Саратовский государственный аграрный университет имени Вавилова Н.И., 2000. 24 с.

5. Тюрин, И.Ю. Принципы и направления модернизации инженерно-технологического обеспечения возделывания сельскохозяйственных культур [текст] / И.Ю. Тюрин // Научное обозрение. 2011. № 2. С. 4751.

6. Тюрин, И.Ю. Перспективы развития экспериментальных исследований процесса сушки. [текст] / И.Ю. Тюрин //Научное обозрение, № 5. - Саратов, ООО «АПЕКС-94», 2010, с.76.78.

7. www.regnum.ru/news/490901. html

8. Климов, В.В. Оборудование теплиц для подсобных и личных хозяйств [текст] / В.В. Климов // - М.: Энергоатомиздат, 1992, с.60-64

9. Ващенко, С.В. Овощеводство защищённого грунта [текст] / С.В. Ващенко // - М.; Колос, 1984, с.151-153

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ КВЧ ДИАПАЗОНА НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЖИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ

Тимаков Николай Павлович, Мерзляков Евгений Леонидович, Кокурин Олег Евгеньевич

Студ. 4-ого курса КНИТУ-КАИ, ИРЭТ, г. Казань

АННОТАЦИЯ

Представлены результаты численных и экспериментальных исследований определения наилучшего режима предпосевной обработки яровой ржи, с целью увеличения морфофизиологических показателей прорастающих семян и, как следствие, повышения урожайности данной культуры.

ABSTRACT

Results of numerical and experimental studies to determine the best mode of presowing treatment of spring rye, to increase morphophysiological indicators of germinating seeds and, consequently, improve the productivity of this crop.

Ключевые слова: Микроволновые технологии, обработка семян, морфофизиологические показатели.

Keywords: Microwave technology, processing of seeds, morphological parameters.

Принцип действия установки состоит в следующем: энергия генерируемая КВЧ генератором колебаний определенной частоты через направленный ответвитель поступает в рупорный облучатель. Наибольшая часть энергии через боковое плечо направленного ответвителя

поступает на контрольный резонатор и далее на детекторную головку. Настройка установки на рабочую частоту осуществляется ручкой «Настройка частоты» при выключенной модуляции острому отклонению минимума стрелки индикатора в пределах левой части шкалы. При

20

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

включенной кнопке модуляция стрелка индикатора должна находится в пределах правой части шкалы.

Установка смонтирована в едином блоке, который с помощью подвижной ручки подвешивается на штативе.

На передней панели блока расположены: кнопочный выключатель сети, индикатор включения сети, кнопочный включатель модуляции, ручка подстройки частоты, стрелочный индикатор настройки частоты и индикации необходимой величины выходной мощности.

На задней панели блока расположены: клемма для заземления (зануления) блока, шнур с вилкой для включения прибора в сеть, два сетевых предохранителя (под крышкой), крышка разъема для подключения измерительных приборов при настройке (сборке, регулировке) установки в заводских условиях.

В качестве источника энергии облучения используется ЛПД-генератор (генератор на лавинно-пролетном диоде). Частота генерации контролируется по встроенному резонатору, настроенному строго на рабочую частоту.

Исследования проводились на семенах ржи, предоставленные Казанским ГАУ, имеющих влажность не менее 20% и пригодных для проращивания (способных к прорастанию). В данных экспериментах использовались (применялись) генераторы ЭМП КВЧ-диапазона «Явь 1 -5,6». Также для измерения диэлектрической проницаемости использовали векторный анализатор.

Используемые в данных исследованиях генератор «Явь 1-5,6» лабораторного стенда - модернизированное устройство для обработки семян ЭМП (Патент РФ №2246814, опубликованный 27.02.2005г Бюл. №6). Установка содержит один излучатель электромагнитной энергии (Явь1 -5.6) соединенный с источником электромагнитной энергии, электрический привод, подключенный к блоку управления, станину для размещения на ней обрабатываемого, биологического материала, соединенную с электрическим приводом, установленную на неподвижном основании, с возможностью ее вращения. Биологический материал, предназначенный для обработки ЭМ полем, например: семена помещают в мерные стеклянные стаканы, которые располагаются на станине в специаль-

представляющих из себя срезки цилиндрических полых труб.

Семена с/х культуры (ржи) размещались в один слой, в центральной зоне, облучаемой (обрабатываемой) поверхности на расстоянии 60 см. от плоскости раскрыва рупорного излучателя (антенны). Поверхность, на которой присутствует электромагнитное поле (излучение), имеет размеры 51 на 20 см. и занимает площадь в 1020 см2. поверхностью с обрабатываемыми семенами. Данные зоны, прямоугольной формы, с обрабатываемыми семенами имеют общий центр, совпадающий по расположению, с точкой падения (пересечения) центральной оси рупорной антенны (его питающего волновода).

Воздействию НИ ЭМП КВЧ - диапазона подвергались по 7 групп семян из одной партии, по 25 зерен в каждой, в течение определённого времени и режима облучения.

Интенсивность ЭМП на поверхности с семенами составляла, примерно 0,02 мВт/см2. и несколько (значительно) различалась в различных зонах, вследствие неравномерности амплитудного распределения напряжённости электрического поля Е на облучаемой поверхности с семенами. Семена выкладываем в центральную зону обработки

После облучения НИЭМП в КВЧ-диапазоне длин волн, группы семян были помещены в растильни, и размещались в тёмном, проветриваемом шкафу с средней температурой приблизительно 22 градуса Цельсия, недоступным для солнечных лучей. Проращивание семян данных групп, подвергшихся облучению низкоинтенсивных ЭМВ в КВЧ диапазоне, и подсчёт количества проросших зёрен производился согласно ГОСТ 12038-84 (СЕМЕНА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР. Методы определения всхожести) [6].

Результат измерения диэлектрической проницаемости ржи представлен на рисунке 1.

Результаты данных лабораторных исследований о влиянии однократной предпосевной обработки ЭМП с частотой 53,53 ГГц на развитие (рост) ростков, корней, а также количества данных корней в семи повторах, приве-

Таблица 1

Результаты КВЧ обработки в течение 15 мин. Длина волны ЭМП: 5,6 мм.

№ п/п Длина ростков пророщенных семян (мм) Длина корней пророщенных семян (мм)

Обработанных НИ КВЧ ЭМИ Без обработки (контроль)

Обрабо тайных НИ КВЧ ЭМИ Без обработ ки (конт роль) Количество корней одного зерна Макси- мальн. знач. Сред- нее знач. Количество корней одного зерна Макси- мальн. знач. Среднее знач.

1 90 140 4 182 142,75 4 146 109

2 112 139 6 110 85,8 5 180 82

3 150 90 5 165 79,2 5 165 61,8

4 137 135 6 110 97,33 4 165 114,3

5 54 98 4 108 91 4 120 83

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ 21

№ п/п Длина ростков пророщенных семян (мм) Длина корней пророщенных семян (мм)

Обработанных НИ КВЧ ЭМИ Без обработки (контроль)

Обрабо тайных НИ КВЧ ЭМИ Без обработ ки (конт роль) Количество корней одного зерна Макси- мальн. знач. Сред- нее знач. Количество корней одного зерна Макси- мальн. знач. Среднее знач.

6 155 106 5 160 70,2 6 124 72,5

7 77 35 3 110 91 4 110 86,25

8 140 132 4 160 126,5 5 121 90,2

9 85 97 4 149 113,75 4 67 48,5

10 92 100 5 100 34,4 4 154 78,25

11 82 100 5 93 63,4 5 90 58,4

12 118 99 5 163 95 5 150 106,4

13 63 65 6 150 86,5 4 122 95,25

14 21 116 4 106 77,5 3 135 97,33

15 41 99 4 58 39,5 4 122 93,5

16 89 50 4 115 44,75 4 135 61,5

17 95 115 4 128 58 5 113 81,6

18 185 40 4 178 113,75 4 80 53,75

19 65 60 5 135 76,6 4 52 31

20 67 45 6 78 76,6 4 43 29,25

21 111 22 4 135 89,75 3 30 21,33

22 30 4 35 29,5

23 45 4 70 57,25

24

25

Сред нее знач. 91,47 89,66 4,56 80 4,28 74,05

СКО 42,35 36,0685 3,125 28,78 1,53 28,23

Стандарт ная ошиб ка 8,83 7,87 0,84 6 0,33 6,16

t критерий Стьюдента 0,03 0,17 0,38

Таблица 2

Длины корней пророщенных семян, обработанных низкоинтенсивным ЭМИ КВЧ диапазона c длиной волны 5,6мм

в течение 15мин. в течение 30мин.

Среднее значение средних длин корней каждого зерна, всех зёрен группы. 94,42 101,35

Прирост в процентах, относительно значений контрольной группы. 27,50 36,87

СКО 26,78 28,16

t критерий Стьюдента 0.53 0.7

Длины корней пророщенных семян контрольной группы

Среднее значение средних длин корней каждого зерна, всех зёрен группы. 74,05 74,05

■прирост длины корнеи

Рис. 2 - Длина корней пророщенных семян, обработанных ЭМИ КВЧ диапазона

22

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Таблица 3

Длины ростков пророщенных семян, обработанных низкоинтенсивным ЭМИ КВЧ диапазона c длиной волны 5,6 мм

в течение 15мин. в течение 30 мин.

Средняя длина ростков всех зёрен группы. 103,27 115,44

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Изменение (прирост) в процентах, относительно значений контрольной группы. 15,18 28,75

Среднеквадратическое отклонение, 30,9 45,3

Критерий существенности разности (t критерий Стьюдента) 0,25 0,49

Длины ростков пророщенных семян контрольной группы

Средняя длина ростков всех зёрен группы. 89,66 89,66

Рис 3 - Длины ростков пророщенных семян, обработанных ЭМП КВЧ диапазона

Проанализировав результаты проведенного исследования о влиянии предпосевной обработки семян ржи ЭМП с частотой 53,53 ГГц на развитие их ростков, корней, а также количества корней, сделаны выводы:

1. Наиболее лучшие результаты показала партия ржи, с предпосевной обработкой которая подвергалась воздействию ЭМП длительностью 30 минут, увеличилась средняя длина ростков и корней, так же незначительно увеличилось количество корней.

2. При длительности предпосевной обработки в течении 15 минут, также наблюдается увеличение средней длины ростков и корней, так же незначительно увеличилось количество корней

3. Было выяснено что КВЧ обработка может оказывать не только стимулирующее воздействие, но и угнетающее, было выявлено что при времени обработки семян свыше 45 минут приводит к угнетению роста ростков и корней данных семян.

Список литературы

1. Данько, С.Ф. Интенсификация процесса солодора-щения ячменя действием звука различной частоты. канд. тех. наук: ВАК РФ. - М., 2001.

2. Атрощенко, Е.Э. Действие ударно-волновой обработки семян на морфофизиологические особенности и продуктивность растений. канд. био. наук: ВАК 03.00.12. - М., 1997.

3. Ксенз, Н.В. Анализ электрических и магнитных воздействий на семена / Н.В. Ксенз, С.В. Качеи-швили // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2000. - №5. - С. 10-l2.

4. Нещадим, Н.Н. Теоретическое изучение влияния обработки семян и посевов ростовыми веществами, магнитным полем, лазерным облучением на урожай и качество продукции, практические рекомендации; опыты с пшеницей, ячменём, арахисом и розой: автореф. дис.... д-р. с/х наук: Кубанский агрономический ун-т. - Краснодар, 1997.

5. Яруллин А.А. Исследование воздействия физических электромагнитных полей сверхвысокой и крайневысокой частоты диапазонов на зерновые культуры. Исслед. Работа 2014г.

6. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести

ВЫБОР УСЛОВИЙ СУШКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Тюрин Игорь Юрьевич

Канд. техн. наук, доцент кафедры «Технический сервис и технология конструкционных материалов», ФГБОУ ВПО

«Саратовский ГАУ», г. Саратов

АННОТАЦИЯ

Выбор условий сушки зерновых культур определяется масштабом производства, климатическими особенностями местности, видом высушиваемого материала и стоимостью дополнительной энергии. Подвод теплоты к материалу от сушильного агента может осуществляться различным путем, что ведёт к необходимости выбора условий процесса сушки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.