CC BY
68
_05.20.00 ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ_
05.20.00
УДК 663.432.061; 663.437; 663.421
КАВИТАЦИОННОЕ ПРОРАЩИВАНИЕ СЕМЯН ЯЧМЕНЯ ДЛЯ УСКОРЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ СОЛОДА
© 2016
Агафонов Валерий Павлович, к.э.н., доцент кафедры «Организация и менеджмент», генеральный директор ЗАО «Пивоваренный завод «Лысковский», ГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет» Иванов Евгений Геннадьевич, к.т.н., доцент кафедры «Технология металлов и ремонт машин»
ФГБОУ ВО «Нижегородская ГСХА» Чавачина Елена Евгеньевна, студент, магистр первого года обучения факультета перерабатывающих технологий
ФГБОУ ВО «Нижегородская ГСХА»
Аннотация. Основой производства солода является пророщенные семена ячменя. Предложен новый, аку-стико-кавитационный способ интенсификации процесса проращивания зерна. В воде создаются акустические волны. При прохождении в воде вакуумметрической фазы волны жидкость разрывается с образованием кавита-ционных каверн. В манометрическую фазу звуковой волны эти каверны схлопываются. Влияние схлопывающих-ся кавитационных каверн вызывает напряжение семени, как биологического объекта, его быстрое пробуждение и ускоренное развитие.
За счёт сопутствующего нагрева уменьшается вязкость жидких субстанций, увеличиваются скорости химических, физических, биологических процессов. Массажное действие от схлопывания каверн на мембранах клеток усиливает диффузию и метаболизм через мембраны в клетках. Динамические импульсы убивают патогенные микроорганизмы без химических реагентов, причём, при низких температурах, и всё это без разрушения структуры и механических повреждений.
Больные семена лечатся в пассивной зоне вихревого кавитатора. Это приводит к появлению способности повышать всхожесть на третий день с 43 до 67 % или к снижению времени прорастания от трёх до одного дня при сопоставимом уровне качества.
В этом методе обработки комбинируются несколько путей воздействия на биологический объект: замачивание, тепловое влияние, вибрация, кавитация. Семена, прошедшие акустико-кавитационную обработку, имеют повышенную всхожесть, а также и ускоренное развитие, что даёт возможность либо повысить качество продукции из пророщенного зерна, либо сократить сроки проращивания и снизить её стоимость при исходном уровне качества.
Ключевые слова: витамины, всхожесть, добавка, кавитация, качество, метод, обработка, проращивание, развитие, семена, солод, сроки, фаза, ячмень.
CAVITATION SEED-GERMINATING OF BARLEYFOR SPEED-UP RECEIPT OF MALT
Agafonov Valery Pavlovich, Cand. Econ. Sci., associate professor of SEI VO, CEO of JSC Lyskovsky Brewery
«Nizhny Novgorod state engineering and economic university» Ivanov Evgueniy Genad'evich, PhD in Technical Sciences, Federal State Budgetary Institution of Higher Professional Education «Nizhny Novgorod State Agricultural Academy»
Chavachina Elena Evgen'evna, magistr, Federal State Budgetary Institution of Higher Professional Education
«Nizhny Novgorod State Agricultural Academy»
Annotation. Basis of production of malt is seed of barley. A new acoustic cavitation method of intensification of grain sprouting process is offered. In water sound waves are created. When passing sound waves in water in a vakuumme-trichesky phase liquid is broken off with formation of cavitational cavities. In a manometrical phase of a sound wave these cavities collapse. Influence of the collapsing cavitational cavities causes a stress of biological object, its fast awakening and the accelerated development. At the same time there is a heating and decrease in viscosity of liquid substances, increase of speed of chemical, physical, biological processes. Massage action from a collapse on membranes of cages strengthens diffusion and a metabolism through membranes and in cages. Dynamic impulses kill pathogenic microorganisms, and without chemical reagents and at low temperatures (20-30°), that is without destruction of protein and mechanical damages etc.
Wheat seeds were treated in the passive zone of a vortex cavitator. This resulted in germinating ability increase on the third day from 43 to 67 %, or in germination time reduction from three to one day along with the quality level comparable with the control lots.
Germination ability of vortex cavitator-treated seeds after the first sprouting day is comparable with the control lot germination on the third day. This gives the possibility to reduce technological process time up to one day with the existing quality level.
Seeds treated with acoustic cavitation have a higher germinating ability and accelerated growth, enabling either to increase the quality of sprouted grain product, or to reduce sprouting time and decrease the price of product with the original quality level.
Key words: vitamins, germination, additive, cavitation, quality, method, treatment, germination, growth, seeds, malt, time, phase, and barley.
Введение
^лод является основой для изготовления пива, кваса, хлебопродуктов и винокурения по старорусским технологиям. Однако производство солода является трудоёмким и затратным процессом, поскольку необходимое для его изготовления проращивание зерна ячменя имеет продолжительный цикл и занимает большие площади. Кроме того пророщенный ячмень является высоко витаминизированной добавкой при производстве кормов [1].
Среди известных перспективных видов обработки семян для ускорения проращивания можно выделить:
- метод барбатирования [2, 3];
- тепловой способ [4, 18];
- обработка СВЧ, УКЧ электромагнитными полями [5, 16];
- простыми магнитными полями [6];
- электрическими разрядами [7, 8];
- другими физическими принципами действия взрывом, плазмой [9] но, они все малопроизводительны.
Предлагается к использованию новый акусти-ко-кавитационный метод интенсификации проращивания семян [10].
Результаты исследований
Сущность акустической кавитации состоит в том, что в жидкости (воде) создаются акустические волны (звук) [11]. При прохождении вакуумметриче-ской фазы звуковой волны в её фронте давление падает ниже давления насыщенных паров, и вода при этом разрывается с образованием кавитационных каверн. Последующая манометрическая фаза волны за счёт пришедшего фронта давления схлопывает каверны. Причём каждая стенка каверны движется на-
встречу противоположной с суммарной скоростью 3 000 метров в секунду и в момент соударения происходит концентрация энергии в объёме, имеющем наномерный масштаб.
Чрезмерная плотность энергии в точке схлопы-вания обуславливает рост температуры в нём до 10 000 °С, образование вторичных ударных волн высокой интенсивности, их интерференцию - и всё это с частотой 3 000 раз в секунду.
При помещении в обрабатываемый объём воды семян они подвергаются периодически действующим растягивающим, сжимающим, изгибающим усилиям - то есть массажу поверхности, тепловому воздействию, электромагнитным воздействиям [12, 13, 17] и т. д. В результате этой совокупности воздействий семена просыпаются, начинают жизнедеятельность и развитие с усилением обмена веществ, ускорением биохимических процессов.
Кроме того, некоторые режимы обработки воды обуславливают получение биологически активной структуры кристаллических решёток в кристаллогидратах воды и вместе с тем оптимальное содержание растворённого воздуха. Это является дополнительным стимулом развития рассматриваемых биологических объектов.
Результат воздействия на биологический объект определяется продолжительностью и интенсивностью обработки. В процессе комплекса экспериментальных исследований был реализован полный двухфакторный эксперимент 4 х 10 с троекратной повторностью на лабораторной акустико-кавитаци-онной установке (рис. 1) в пассивной зоне её, то есть зоне щадящего воздействия (позиция 6) ограниченной резонатором и рубашкой, размещенной вокруг резонатора (рис. 2) [14].
>>
Рисунок 1 - Внешний вид акустическо-кавитационной установки с водяной рубашкой
Рисунок 2 - Схема акустическо-кавитационной установки с водяной рубашкой: 1 - улитка-звукообразователь, 2 - сопло, 3 - резонатор, 4 - насос, 5 - электродвигатель, 6 - водяная рубашка
Результаты обработки экспериментальных данных (рис. 3) показали, что на зависимости «всхожесть-экспозиция» имеют место устойчивые при по-вторностях:
- максимумы, существенно превышающие контроль: 2 час. - 62 % и 4,5 час. - 63 %;
- минимум (3,5 час. - 35 %).
Продолжительность об работки :
Рисунок 3 - Зависимость всхожести семян ячменя от продолжительности обработки на режиме М = 20-10°
Наличие таких чередующихся экстремумов характеризует периодичность этой зависимости и выделяет в ней следующие фазы жизнедеятельности семян в процессе их обработки в кавитаторе:
- фаза пробуждения семян, в процессе которой семена ещё не проснулись, но происходит накопление количества воздействия (интенсивность воздействия х на продолжительность). Их всхожесть на режиме (М = 20-10°) сопоставима со всхожестью кон-
трольной партии, замоченной при той же температуре;
- фаза развития характеризуется тем, что к её началу (1,5 час.) количество воздействий достигло порогового уровня, и семена, извлечённые из кавита-тора, начинают интенсивно развиваться и прорастать (62 %);
- фаза угнетения, характеризующаяся тем, что разбуженные в предыдущих фазах семена должны бы начать развиваться и прорастать, однако условия нахождения в кавитаторе не благоприятствуют для этого, и поэтому каждая последующая вынимаемая партия даёт убывающую всхожесть.
Причем наряду с процессом угнетения в каждом из семян активизируется иммунная система, которая приспосабливает процесс развития (после пробуждения) к существующим условиям, что обуславливает следующую фазу жизнедеятельности семян в условиях обработки на кавитаторе:
- фаза повторного развития предполагает повышение всхожести извлекаемых партий семян сначала до 59 % и далее через дополнительных полчаса выдержки до 63 %. Темпы прироста всхожести по
времени выдержки в этом случае уступают первой фазе развития, однако их количественные показатели превосходят;
- фаза последующего угнетения аналогична той же фазе первого цикла и по степени снижения всхожести и, вероятно, по причине того, что проснувшиеся и готовые к развитию семена вновь попадают в неблагоприятные для развития условия, и после некоторого срока нахождения в этих условиях многие из них приостанавливают жизнедеятельность.
Следует также отметить, что на рассматриваемых характерных режимах фаз угнетения имеет место прорастание части семян непосредственно в ка-витаторе в процессе обработки.
Повышение интенсивности воздействия, выражающееся в увеличении разности температур М = 30-10° входящего в кавитатор и выходящего из него потоков, обуславливает более благоприятные условия для развития семян. Поэтому всхожесть на всех экспозициях при этом режиме воздействия превышает всхожесть контрольной партии (рис. 4). При этом закономерность во многом аналогична выше-рассмотренной.
Рисунок 4 - Зависимость всхожести семян ячменя от продолжительности обработки на режиме М = 30-10°
Первое отличие состоит в том, что максимальная всхожесть на одних и тех же характерных точках выросла с 63 до 67 %.
Второе отличие заключается в том, что местоположение по фактору экспозиция каждой характерной точки (т. е. точек с аналогичными процессами развития семян) смещается в направлении меньшего времени обработки. Отмеченное обстоятельство обу-
словлено тем, что (как уже было сказано) каждая характерная ситуация в поле «Всхожесть-экспозиция» характеризуется своей мерой количества воздействия (продолжительность х интенсивность воздействия), следовательно местоположение каждой характерной точки с учетом повышения интенсивности воздействия смещается в область меньших длительностей воздействия (рис. 5).
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Продолжительность обработки семян, ч
Рисунок 5 - Смещение аналогичных экстремумов при изменении режимов
Третье отличие состоит в том, что вследствие более благоприятных условий для жизнедеятельности семян к первоначальной закономерности добавились дополнительные фазы развития:
- дополнительный максимум всхожести Max0 (1 час - 61 %), что обуславливается более комфортными условиями для развития, и многие процессы, проявление которых ранее не выходило за статистическую погрешность, получают развитие и становят-
ся доминирующими. В результате появился дополнительный цикл Max0 - Min0;
- дополнительный минимум всхожести Min2, вероятно пришедший из последующих циклов (рис. 3).
При дальнейшем повышении интенсивности воздействия его влияние становится превалирующим почти на всех экспозициях, что приводит к существенному снижению всхожести ячменя, особенно на больших продолжительностях обработки (рис. 6).
Рисунок 6 - Зависимость всхожести семян ячменя от продолжительности обработки на режиме М = 40-10°
Конфигурация средней ее части t = 1,2,5 час в некотором подобии подобна закономерностям благоприятного случая М = 20-10° на интервале t = 2,4,5 час, что позволяет выделить в периоде обработки доминантную фазу угнетения и последующего развития на всех режимах обработки.
Дальнейшее повышение степени воздействия, сопровождающееся повышением температуры до 50 градусов (рис. 7), приводит к еще большему угнетению семян за счёт чрезмерного теплового воздействия и возможному разрушению белка.
При этом в двух последних случаях имеет также место тенденция снижения всхожести с увеличение м экспозиции, поскольку растёт количество воздействия за счёт его продолжительности, и оно в обоих случаях превышает требуемый уровень.
Аналогичное влияние оказывает передозировка количества воздействия за счёт изменения второго фактора - интенсивности воздействия (рис. 8).
В итоге имеется возможность получения двух-факторной зависимости всхожести (%) от продолжительности и интенсивности воздействия в виде двухмерной поверхности (рис. 9).
Продолжительность обработки >
Рисунок 7 - Зависимость всхожести семян ячменя от продолжительности обработки на режиме М = 50-10°
Рисунок 8 - Зависимость всхожести семян ячменя от режимов обработки при продолжительности 2 часа
Рисунок 9 - Функция отклика двухфакторной зависимости 4х10 полного факторного эксперимента для ячменя
Конфигурация поверхности показывает характер влияния совокупности факторов в каждой точке факторного пространства и характеризует своеобразие культуры по данному виду технологической обработки.
Своеобразие ячменя с позиции кавитационной обработки заключается:
- в ярковыраженном режиме М = 30-10° по признаку максимальной эффективности по всхожести;
- в периодичности влияния продолжительности обработки (экспозиции);
- в полном игнорировании всхожести при степени воздействия М = 50-10°.
То есть поверхность всхожести каждой культуры имеет свой образ, к примеру, поверхности всхожести пшеницы или семян сосны имеют другие структуры (рис. 10).
а) б)
Рисунок 10 - Поверхности всхожести: а) семян сосны; б) семян пшеницы
Весь изложенный выше анализ повышения всхожести с помощью кавитационной обработки касался непосредственно итоговых результатов, что важно с позиции качества выпускаемой продукции, или возможности уменьшения количества исходного сырья для производства солода из семян определённых сортов, в том числе и фуражного качества.
Другим преимуществом этого вида обработки является ускорение развития каждого семени. Это обстоятельство позволяет управлять продолжительностью фаз развития растения, а так же и значительно снижает время замачивания семян при их проращивании. Указанное преимущество в значительной степени позволяет снизить площади производственных помещений, трудоёмкость производственного процесса, количество брака, увеличить скорость оборотных средств предприятия, повысить культуру производства.
Так исходя из результатов дополнительно проведённых экспериментов по развитию растений (рис. 11) следует, что темпы их развития на стадии проращивания зависят от режима обработки, причём на всех режимах превосходят темпы развития контрольной партии.
Рисунок 11 - Закономерность увеличения всхожести от времени развития
На основании полученных закономерностей имеется возможность рассчитать и построить зависимости сокращения сроков проращивания для различных показателей всхожести по отношению к контрольной партии (рис. 12), а также установить, на какие сутки имеет место максимальное превышение всхожести рассматриваемых режимов обработки по отношению к контрольной партии (рис. 13).
Всхожесть, %
Рисунок 12 - Ускорение развития режима А1 = 30-12° по отношению к контролю
7 3 Сутки
Рисунок 13 - Увеличение всхожести режима М = 30-12° по отношению к контролю по суткам развития
Выводы:
1. Компоненты кавитационного воздействия оказывают стимулирующее влияние на пробуждение и последующее развитие семян ячменя, а так же на количество взошедших семян, что предполагает повышение качества солода.
2. Качество воздействия обуславливается его количеством, определяемым произведением его интенсивности на длительность.
3. Количество воздействия в размере от 0 до 2 час. оказывает стимулирующее воздействие на растение. Количество воздействия в размере превышающем, оказывает угнетающее действие, что вызывает снижение всхожести по сравнению с контрольной партией (43 %).
4. Для ячменя влияние на всхожесть факторов - «продолжительность, интенсивность» выражается в виде хребтовой поверхности при интенсивности воздействия Дt = 30-10°, с максимальным значением всхожести 67 %.
5. Повышение интенсивности развития обеспечивает сокращение сроков проращивания, что даёт возможность:
- снижения себестоимости процесса;
- сокращения производственных площадей;
- увеличения скорости движения оборотных средств предприятия, производящего солод; и т. д.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Булавин С. А., Саенко Ю. В. Оптимальные параметры проращивания зерна на витаминный корм // Механизация электрификация сельского хозяйства. 2011. № 5. С. 28-29.
2. Кузнецов А. В., Козлов А. В. Оптимизация параметров установки для предпосевной подготовки семян овощных культур // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2011. № 1. С. 3-4.
3. Кузнецов А. В., Козлов А. В. Барботирова-ние кислородом - эффективный способ предпосевной подготовки семян // Проблемы сельскохозяйственного производства. Сборник материалов научно-прак-тической конференции студентов и преподавателей по итогам 2008-2009 учебного года. Н. Новгород : НГСХА, 2009. С. 45-48.
4. Курдюмов В. И., Павлушин А. А., Зозуля И. Н. Экспериментально-теоретическое обоснование установки контактного типа для тепловой обработки зерна // Нива Поволжья. 2010. № 2 (15). С.57-61.
5. Павлов И., Сираков К., Кузманов Е., Армя-нов Н. Результаты исследования предпосевной электромагнитной обработки семян фасоли // Техника в сельском хозяйстве, 2012. № 2. С. 6-7.
6. Смыслова А. В., Агафонов И. В. Применение магнитных полей в сельском хозяйстве // Вестник НГИЭИ. 2011. Серия: технические науки. Выпуск 2 (3). С.144-150.
7. Баев В. И., Баев И. В., Санников Д. А., Чеп-расов В. В. Механизм предпосевной стимуляции семян электроозонированием // «Техника в сельском хозяйстве», 2012. № 2. С. 16-18.
8. Белицкая М. Н., Грибуст И. Р., Азаров Е. В. Технологическая эффективность электростимуляции семян озимой тритикале // Техника в сельском хозяйстве, 2012, № 2, С. 11-13.
9. Гордеев Ю. А. Генераторы плазмы для предпосевной биоактивации семян // Сельский механизатор, 2011, № 11, С. 18-19.
10. Иванов Е. Г. Предпосевная обработка семян на вихревом кавитаторе // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды восьмой Международной научно-технической конференции (16-17 мая 2012 года, Москва, ГНУ ВИЭСХ). В пяти частях. Часть 2. Энергосберегающие технологии
в животноводстве и станций энергетики. М. : ГНУ ВИЭСХ, 2012. С. 53-59.
11. Маниович И. Я. Гидродинамические источники звука. Л., Судостроение, 1972, 478 с.
12. Верещагин А. Л., Хмелёва А. Н. Влияние ультразвукового облучения и регуляторов роста на ризогенную активность растительных объектов : монография // Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. Бийск : Изд-во Алт. гос. ун-та, 2010. 73 с.
13. Калиниченко В. А., Чашечкин Ю. Д. Структуризация и реструктуризация однородной суспензии в поле стоячих волн // Механика жидкостей и газов. Известия АН РФ, 2012, № 6, С. 109-121.
14. Evolution of hydrodynamic cavitator. Ph. D, Ivanov E., Russia, Nizhniy Novgorod. Nizhniy Novgorod State Agricultural Academy, Associate professor, Mechanization in Agriculture, Year LXI, ISSN 0861-9638, issue 2/2015, Bulgaria, pp. 17-21.
15. Иванов Е. Г., Чавачина Е. Е., Дени-сюк Е. А. Результаты обработки ячменя на вихревом кавитаторе // Материалы 4 Международной научно-практической конференции «Молодёжь и наука XXI века». 16-20 сентября 2014 года : сборник научных трудов. Том 2. Ульяновск : УГСХА им. П. А. Столыпина, 2014. С. 214-220.
16. Белов А. А., Михайлова О. В., Коробков А. Н., Осокин В. Л., Новикова Г. В. Установка для обеззараживания зерна и зернопродуктов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2015. № 2. С. 7-9.
17. Оболенский Н. В., Осокин В. Л., Край-нов Ю. Е. Эффективность кавитационно-акустичес-кого воздействия в технологических процессах сельскохозяйственного производства // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2011. № 5. С. 23.
18. Александрова А. А., Осокин В. Л. Выбор ЭПВ для технологических процессов в АПК // Труды международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». Москва : ВИЭСХ. 2014. Т. 3. С. 164-168.
REFERENCES
1. Bukvin S. А., Sаenkо YU. V. ОрйтаГше рагатеШ prоrаsЫvашya zeim па v^minrny когт // Mehаnizаtsiya elektrifikаtsiya sel'skоgо hоzyaystvа. 2011. № 5. S. 28-29.
2. Kuznetsоv А. V., ^ztov А. V. Оptimizаtsiya рагатей^ ustаnоvki dlya predpоsevnоy pоdgоtоvki semyan оvоshnih kul'tur // Mehаnizаtsiya i elektгifikаtsiya sel'skоgо hоzyaystvа. 2011. № 1. S. 3-4.
3. Kuznetsоv А. V., ^ztov А. V. Bагbоtiгоvаnie kislоrоdоm - effektivniy spоsоb predpоsevnоy pоdgоtоvki semyan // Problemi sel'skоhоzyaystvennоgо prоizvоdstvа. Sbогnik mаteгiаlоv nаuchnо-pгаkticheskоy kоnfeгentsii studentоv i prepоdаvаteley ро itоgаm
2008-2009 uchebnogo goda. N. Novgorod : NGSHA, 2009. S.45-48.
4. Kurdyumov V. I., Pavlushin A. A., Zozu-lya I. N. Eksperimental'no-teoreticheskoe obosnovanie ustanovki kontaktnogo tipa dlya teplovoy obrabotki zerna // Niva Povolgz'ya. 2010. № 2 (15). S. 57-61.
5. Pavlov I., Sirakov K., Kuzmanov E., Armya-nov N. Rezul'tati issledovaniya predposevnoy elektro-magnitnoy obrabotki semyan fasoli // Tehnika v sel'skom hozyaystve, 2012. № 2. S. 6-7.
6. Smislova A. V., Agafonov I. V. Primenenie magnitnih poley v sel'skom hozyaystve // Vestnik NGIEI. 2011. Seriya: tehnicheskie nauki. Vipusk 2 (3). S.144-150.
7. Baev V. I., Baev I. V., Sannikov D. A., CHeprasov V. V. Mehanizm predposevnoy stimulyatsii s e myan elektroozonirovaniem // «Tehnika v sel'skom hozyaystve», 2012. № 2. S. 16-18.
8. Belitskaya M. N., Gribust I. R., Azarov E. V. Tehnologicheskaya effektivnost' elektrostimulyatsii semyan ozimoy tritikale // Tehnika v sel'skom hozyaystve, 2012, № 2, S. 11-13.
9. Gordeev YU. A. Generatori plazmi dlya p re dp osevnoy bioaktivatsii semyan // Sel'skiy mehanizator, 2011, № 11, S. 18-19.
10. Ivanov E. G. Predposevnaya obrabotka semyan na vihrevom kavitatore // Energoobespechenie i energosberegzenie v sel'skom hozyaystve. Trudi vos'moy Megzdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy konferentsii (16-17 maya 2012 goda, Moskva, GNU VIESH). V pyati chastyah. Chast' 2. Energos-beregayushie tehnologii v gzivotnovodstve i stantsiy energetiki. M. : GNU VIESH, 2012. S. 53-59.
11. Maniovich I. YA. Gidrodinamicheskie istochniki zvuka. L., Sudostroenie, 1972, 478 s.
12. Vereshagin A. L., Hmelëva A. N. Vliyanie ul'trazvukovogo oblucheniya i regulyatorov rosta na rizogennuyu aktivnost' rastitel'nih ob''ektov : mono-grafiya // Alt. gos. tehn. un-t, BTI. Biysk : Izd-vo Alt. gos. un-ta, 2010. 73 s.
13. Kalinichenko V. A., CHashechkin YU. D. Strukturizatsiya i restrukturizatsiya odnorodnoy suspenzii v pole stoyachih voln // Mehanika gzidkostey i gazov. Izvestiya AN RF, 2012, № 6, S. 109-121.
14. Evolution of hydrodynamic cavitator. Ph. D, Ivanov E., Russia, Nizhniy Novgorod. Nizhniy Novgorod State Agricultural Academy, Associate professor, Mechanization in Agriculture, Year LXI, ISSN 0861-9638, issue 2/2015, Bulgaria, pp. 17-21.
15. Ivanov E. G., CHavachina E. E., Deni-syuk E. A. Rezul'tati obrabotki yachmenya na vihrevom kavitatore // Materiali 4 Megzdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Molodëgz' i nauka XXI veka». 16-20 sentyabrya 2014 goda : sbornik nauchnih trudov. Tom 2. Ul'yanovsk : UGSHA im P. A. Stolipina, 2014.S.214-220.
16. Бе1оу А. А., М1Ьау1оуа О. V., КогоЬ-коу А. К., О8окт V. Ь., Коу1коуа О. V. "^апоука d1ya оЬezzаrаgzivаniya 2егпа 1 zernоprоduktоу // МеЬап1-zаtsiya 1 e1ektrifikаtsiya sel'skоgо hоzyaystуа.2015. № 2. 8. 7-9.
17. ОЬОЬ^ЫУ N. V., Оsоkin V. Ь., КШУ-поу Уи. Е. Effektivnоst' kауitаtsiоnnо-аkusticheskоgо уоzdeystуiya у tehnо1оgicheskih prоtsessаh sel'skо-
hоzyaystуennоgо prоizуоdstуа // Mehаnizаtsiya i e1ektrifikаtsiya sel'skоgо hоzyaystуа. 2011. № 5. S. 23.
18. А1eksаndrоvа А. А., Оsоkin V. Ь. ViЬоr EPV d1ya tehnо1оgicheskih prоtsessоу у АРК // megzdunаrоdnоy nаuchnо-tehnicheskоy kоnferentsii «EnergооЬespechenie i energоsberegzenie V sel'skоm hоzyaystve». Mоskvа : VIESH. 2014. Т. 3. S. 164-168.
Дата поступления статьи в редакцию 11.07.2016
05.20.01
631.317:631.331.52:631.33.024
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛОСНОГО ПОСЕВА СЕМЯН ТРАВ В ДЕРНИНУ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЕЛЬ
© 2016
Андреев Василий Леонидович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Техническое обслуживание, организация перевозок и управление на транспорте» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия) Дёмшин Сергей Леонидович, кандидат технических наук, доцент, заведующий лабораторией механизации полеводства Научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н. В. Рудницкого, Киров (Россия)
Терёхин Денис Евгеньевич, аспирант Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Точилин Василий Николаевич, аспирант Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Аннотация. Введение. Естественные кормовые угодья Евро-Северо-Восточного региона России обширны и разнообразны, их потенциал достаточен для полного обеспечения животноводства кормами, но значительная их часть требует проведения работ по улучшению. На территории Нижегородской области имеется большое количество необрабатываемых залежных пахотных земель.
Материалы и методы. Для введения в Нижегородской области в оборот залежных земель можно использовать технологии коренного улучшения, а в случае незначительного засорения древесной и кустарниковой растительностью - поверхностного улучшения.
Результаты. На залежных землях, не заросших древесной и кустарниковой растительностью, возможно использование технологии полосного посева семян трав, включающей механическое полосное разрушение дернины, высев семян преимущественно бобовых трав и послепосевное прикатывание. Для реализации данной технологии разработаны навесная СДК-2,8, полунавесная СДКП-2,8 и полуприцепная СДКП-2,8М сеялки для прямого высева семян трав в дернину, приведены некоторые результаты проведения их ведомственных или государственных приёмочных испытаний. Сеялки СДКП-2,8 и СДКП-2,8М отличаются от сеялки СДК-2,8 тем, что одновременно с высевом семян трав в дернину происходит внесение в профрезерованную полосу дернины стартовой дозы минеральных удобрений.
Обсуждение. Технология полосного подсева семян трав в дернину, включающая механическое полосное разрушение дернины, высев семян преимущественно бобовых трав при одновременном внесении стартовой дозы минеральных удобрений, послепосевное прикатывание, может быть применена для введения в оборот залежных земель в Нижегородской области в случае незначительного засорения древесной и кустарниковой растительностью. В то же время требуют совершенствования, следовательно, и дальнейших экспериментальных исследований туко- и семявысевающие аппараты, кожухи, приводы и фрезерные рабочие органы сеялок.
Заключение. Для введения в оборот залежных земель в Нижегородской области при незначительном их засорении древесной и кустарниковой растительностью целесообразно использовать технологию полосного посева семян трав в дернину с одновременным внесением стартовой дозы минеральных удобрений. Необходимо также продолжать дальнейшие экспериментальные исследования по совершенствованию рабочих органов дернинных сеялок.
Ключевые слова: дернина, кожух защитный, минеральные удобрения, многолетние травы, посев семян трав в обработанные полосы дернины с одновременным внесением стартовой дозы минеральных удобрений, прикатывающее устройство, семена трав, сеялка дернинная, фрезерный сошник, фрезерование почвы.
