CC BY
0
УДК 631.531.027.3
DOI 10.36461^.2023.68.4.019
ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКАРИФИКАТОРА-ИНОКУЛЯТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ
С.А. Кшникаткин1, доктор с.-х наук, профессор; В.В. Коновалов2, доктор техн. наук, профессор; П.Г. Аленин1, доктор с.-х наук, профессор; И.А. Воронова1, кандидат с.-х. наук, доцент; И.А. Коннов1, магистр; Е.М. Сомов1, студент
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия, e-maiL: kshnikatkin@yandex.ru;
2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный технологический университет», г. Пенза, Россия
В статье представлены результаты лабораторных исследований скарификатора-инокулятора, предназначенного для предпосевной обработки семян многолетних бобовых трав, обладающих твердой оболочкой, непроницаемой для воды и воздуха. Предложена экологически безопасная технология с одновременной скарификацией семян и инокуляцией их бактериальными препаратами на основе бактерий рода Rhizobium. В основу технологической схемы скарификатора-инокулятора СИ-0,7 положены следующие технические решения: корпус скарификатора-инокулятора имеет форму цилиндра на внутренней поверхности диаметра которого расположены пластины, имеющие вогнутую форму, покрытую абразивом. В загрузочном бункере установлен электродвигатель, передающий крутящий момент на вращающийся рабочий орган, представляющий собой плоский диск, покрытый абразивом на поверхности которого установлено кольцо, по диаметру которого установлены распылители семян. Исследования экспериментального скарификатора-инокулятора с рабочими органами дискового типа проведены с использованием методики планирования многофакторного эксперимента. В работе представлена полнофакторная модель второго порядка и графические зависимости двумерных сечений модели влияния факторов на качество скарификации семян в зависимости от конструктивных параметров экспериментального скарификатора-инокулятора (частота вращения плоского диска, число распылителей). Проведенные лабораторные исследования показали необходимость увеличения количества распылителей. Наилучшее значение частоты вращения дискового рабочего органа находится в пределах 1350...1420 мин-1 и имеет сложный характер влияния на качество скарификации семян.
Ключевые слова: многолетние бобовые травы, , козлятник восточный, семена, твердосемянность, скарификатор-инокулятор, скарификация, дисковый, рабочий орган, распылители, подача, качество ска-рификаци, всхожесть.
Для цитирования: Кшникаткин С.А., Коновалов В.В., Аленин П.Г., Воронова И.А., Коннов И.А., Сомов Е.М. Лабораторные исследования скарификатора-инокулятора для предпосевной обработки семян многолетних бобовых трав. Нива Поволжья, 2023, 4 (68), с. 3002. ЭО! 10.36461/ЫР.2023.68.4.019
Введение
Современное состояние экологии и сельскохозяйственного производства подтверждает, что необходимо искать безопасные для окружающей среды технологии предпосевной обработки семян многолетних бобовых трав, которые включают в себя скарификацию и инокуляцию семян. Поэтому актуальной задачей является создание экологически безопасной технологии предпосевной обработки семян, обладающих твердой оболочкой с одновременной обработкой бактериальными препаратами, не противоречащим природным экосистемам, на основе возможности управления продукционным про-
цессом семенной и кормовой продуктивности бобовой культуры. Семена многолетних бобовых трав, в том числе и семена козлятника восточного, содержат до 95 % семян с твердой оболочкой, непроницаемой для воды и воздуха. С целью повышения всхожести семян, снижения нормы высева семян козлятника до 2,0 млн. шт./га посевной материал многолетней бобовой кормовой культуры - козлятника восточного должен пройти предпосевную обработку - скарификацию и инокуляцию семян. Инокуляция представляет собой обработку семян многолетних бобовых трав бактериальными препаратами на основе бактерий рода Rhizobium [1-8].
Многолетние травы, помимо их непосредственного кормового значения, являются основным звеном биологизации и экологизации земледелия. Резко сократившиеся в последние годы объемы внесения органических и минеральных удобрений заставляют искать альтернативные варианты решения проблем сохранения и восстановления плодородия почв. Основную роль в решении этой проблемы должны играть многолетние бобовые травы, которые сейчас служат практически единственным доступным средством повышения урожайности однолетних культур, защиты почв от эрозии и деградации, создания условий для формирования устойчивых экосистем.
По мнению большинства исследователей, многолетние бобовые травы - прекрасный предшественник для целого ряда сельскохозяйственных культур. Многолетние травы дают наиболее дешевую кормовую единицу и могут быть использованы в системе зеленого конвейера для приготовления самых разнообразных видов корма -сена, силоса, сенажа, витаминной травяной муки, гранул и брикетов. Все виды кормов из бобовых трав отличаются высоким качеством [1-3].
Итак, одним из приемов повышения сим-биотической азотфиксации является оптимизация условий для его функционирования путем оптимального размещения растений при посеве козлятника восточного с нормой высева до 2,0 млн. шт./га всхожих семян, а достижение такой нормы высева связано, прежде всего, с применением скарификации и инокуляции семян скари-фикатором-инокулятором в составе экологически безопасной технологии предпосевной обработки семян козлятника восточного [9-11].
Методы и материалы
Методика конструирования скарификатора семян козлятника восточного и других семян бобовых трав разрабатывалась на основе анализа существующих способов и технических средств для скарификации семян бобовых трав, физико-механических свойств семян бобовых трав, с учетом общепринятых методик оценки качества выполнения технологического процесса к посевному материалу по ГОСТ 28636-90 «Семена малораспространенных кормовых культур. Сортовые и посевные качества. Технические условия», ГОСТ Р 52325-2005 «Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия», ГОСТ Р 547832011 «Испытания сельскохозяйственной техники. Основные положения», ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести» [9, 12-14].
Скарификатор-инокулятор семян СИ-0,7 предназначен для предпосевной обработки (скарификации и инокуляции) семян бобовых трав (козлятник восточный, клевер паннонский «АНИК», клевер красный, люцерна, донник и др.).
Скарификатор-инокулятор семян СИ-0,7 включает в себя следующие основные узлы (рис. 1): загрузочный бункер (1) с электродвигателем внутри, корпус (2) с дисковым вращающимся рабочим органом внутри, заслонка (3), выгрузной патрубок (4), несущие опоры (5), форсунки (6), трубопровод высокого давления (7), выключатель (8).
Рис. 1. Общий вид скарификатора СИ-0,7: 1 - загрузочный бункер с электродвигателем (внутри); 2 - корпус с дисковым вращающимся рабочим органом (внутри); 3 - заслонка; 4 - выгрузной патрубок; 5 - несущие опоры; 6 - форсунки; 7 - трубопровод высокого давления; 8 - выключатель
Скарификатор-инокулятор состоит из рабочих органов дискового типа, взаимоувязанных между собой. Каждый рабочий орган выполняет определенные ему функции, при этом расположение рабочих органов выбрано таким образом, чтобы обеспечить компактность установки. В основу технологической схемы скарификатора-инокулятора СИ-0,7 положены следующие технические решения (рис. 2): корпус скарифика-тора-инокулятора имеет форму цилиндра на внутренней поверхности диаметра которого расположены пластины (1), имеющие вогнутую форму, покрытую абразивом. В загрузочном
бункере установлен электродвигатель, передающий крутящий момент на вращающийся рабочий орган (2), представляющий собой плоский диск, покрытый абразивом, на поверхности которого установлено кольцо (3), при этом на внешней стороне кольца по диаметру установлены распылители (4) в количестве четырех штук.
Рис. 2. Схема вращающегося рабочего органа дискового типа: 1 - пластина; 2 - плоский диск; 3 - кольцо; 4 - распылитель
Основные технические характеристики ска-рификатора-инокулятора СИ-0,7 приведены в таблице 1.
Скарификатор-инокулятор семян бобовых трав СИ-0,7 работает следующим образом. Семена козлятника восточного подаются вручную или загрузочным устройством в загрузочный бункер (1). Включается электродвигатель с помощью пульта управления (8), открывается заслонка (3) на заданную подачу. Семена из загрузочного
Техническая
бункера (1) поступают в кольцо вращающегося рабочего органа, расположенного на поверхности вращающегося диска с абразивной поверхностью. Семена под действием центробежной силы движутся по поверхности диска с абразивной поверхностью и с помощью распылителей (4) (рис. 2) направляются на поверхность вогнутых пластин (1) с абразивной поверхностью. В результате контакта с абразивной поверхностью (при движении семян) семена на своей твердой оболочке получают царапины и микротрещины. Скарифицированные семена поступают в инокулятор, где происходит обработка скарифицированных семян биопрепаратом в виде туманообразной среды, создаваемой форсунками с системой высокого давления, далее семена поступают в выгрузной патрубок (4) и в тару.
Для определения качества работы скарифика-тора-инокулятора при проведении исследований использовали семена, соответствующие требованиям ГОСТ Р 52325-2005 для семян козлятника восточного категории РС, что соответствует агротехническим требованиям. Чистота семян составляла 99,6 %, влажность - 10,2 %. При этом твердых семян в исходном материале содержалось 56 %. Следует отметить, что согласно ГОСТ 12038-84 при определении всхожести семян бобовых многолетних трав твердые семена относят к всхожим. Испытания проводили при подаче семян 0,7 т/ч [14-17].
Таблица 1
Производительность, кг/ч 700
Привод Электрический от сети переменного тока 220 В, частота 50 Гц
Емкость бункера, л 50
Потребляемая мощность, кВт 0,75
Габаритные размеры, мм 650х650х1500
Число персонала для обслуживания, чел. 1
Масса, кг 45
Срок службы, лет не менее 5
Лабораторные испытания скарификатора СИ-0,7 проводились в ООО Агрофирма «Биокор-С» Мокшанского района Пензенской области. Оценку качества выполнения технологического процесса скарификации семян козлятника восточного оценивали по следующим показателям: качество скарификации семян Б, всхожесть семян после скарификации В. Способ определения показателей качества работы скарификаторов заключается в следующем [17].
Качество скарификации семян рассчитывали по выражению, %:
Б = <£-^100,
к 1
(1)
где К1 - количество твердых семян в пробе до обработки, шт.; К2 - количество твердых семян в пробе после обработки, шт.
Из фракции исходного материала отбирали две навески М1 и М2 массой 0,5 кг каждая. Из навески М1 отбирали четыре пробы по 100 семян (В1, В2, В3, В4) для определения всхожести. Фракция М2 обрабатывалась в скарификаторе. Фракция обработанного материала (М3) взвешивается (тмз), и из нее отбирается четыре пробы по 100 семян (В5, В6, В7, В8) для определения всхожести. Из фракции М3 отбирается средняя проба массой 20 грамм и масса поврежденных семян определяется в ней методом разбора (фракция М4). После пересчета на массу фракции М3 рассчитывается масса тде поврежденных семян в пробе М3.
Всхожесть семян (%) определяется по формуле:
В =
(Б+К)
100,
(2)
N
где Б - количество проросших семян в течение 14 суток и К - количество твердых семян, N - общее количество семян в пробе, шт.
Результаты и их обсуждение
Качество предпосевной обработки семян бобовых трав (скарификация) скарификатором-инокулятором с рабочими органами дискового типа зависит от множества факторов. В связи с этим лабораторные исследования проводились с применением методики планирования многофакторного эксперимента [9, 12, 17, 18].
При планировании эксперимента первоначально выбирается критерий оптимизации, который должен иметь ясный физический смысл и количественную оценку [9, 18]. В технологии предпосевной обработки семян бобовых трав по очередности вначале проводят скарификацию семян, а затем только инокуляцию. Поэтому рассмотрим сначала факторы и оценочные показатели, влияющие на качество процесса скарификации семян. Для скарификатора-инокулятора семян бобовых трав оценочными критериями процесса являются качество скарификации и повреждаемость семян. В данном случае в качестве критерия оптимизации нами было принято качество скарификации семян (У1).
Планы проведения экспериментов и методики обработки результатов подробно описаны во многих источниках [9, 12-14, 18-20]. В соответствии с ними проводились опыты и математическая обработка полученных данных.
Для получения математической модели процесса скарификации семян реализовали
Первоначально было выбрано более 15 "подозреваемых" факторов, которые характеризовали физико-механические свойства семян многолетних бобовых трав, характеристику исходного посевного материала, геометрические и кинематические параметры экспериментальной лабораторной установки скарификатора-инокулятора с рабочими органами дискового типа и технологические условия протекания процесса. При исследованиях невозможно охватить влияние всех факторов и их взаимодействий. Поэтому, на основании априорной информации, а также исходя из конкретных задач исследований, были выделены наиболее существенные факторы, причем, некоторые из них в процессе исследований не изменялись и были закреплены на постоянных уровнях.
В последующем проводился отсеивающий эксперимент, по результатам которого после обработки получалась информация о значимости каждого параметра, что позволило исключить из дальнейшего рассмотрения малозначащие факторы и, следовательно, сократился объем дальнейших исследований. Оставшиеся, наиболее существенные факторы, влияющие на качество скарификации семян и уровни их варьирования представлены в таблице 2.
ортогональный композиционный план, матрица планирования которого, с полученными экспериментальными данными, приведена в табл. 3.
В правой части таблицы 3 представлены среднеарифметические значения параметра оптимизации (качества скарификации семян Б) по каждому отдельному опыту.
№ опыта Планирование Отклик
Х0 Х1 Х2 Качество скарификации семян, %, У1 = Б
п 2
1 + 1100 2 97,7
2 + 1600 2 98,6
3 + 1350 2 99,2
4 + 1100 6 98,4
5 + 1600 6 98,3
6 + 1350 6 99,2
7 + 1100 4 97,9
8 + 1600 4 98,4
9 + 1350 4 99,3
X столбца 9
Таблица 2
Уровни и интервалы варьирования факторов
Фактор Кодовое Уровень варьирования Интервал варьирования
обозначение -1 0 +1
Частота вращения плоского диска Пд, мин-1 Х1 1100 1350 1600 250
Число распылителей 2р, шт. Х2 2 4 6 2
Таблица 3
Матрица планирования экспериментов и результаты опытов
После обработки результатов многофакторного эксперимента на ПЭВМ получили адекватную математическую модель второго порядка, описывающую зависимость Y1 = S = /(п, г) в закодированном виде (рис. 3):
= 5 = 99,21 + 0,216651 • + 0,066674 • X 1,01666 • X? + 0,033331 • Х2 - 0,25003 • • Х2, (3)
где ^ - кодированное значение частоты вращения плоского диска; Х2 - кодированное значение числа распылителей.
Числовые значения Фтест = 0,985749 и корреляции исходных и расчетных значений Я = 0,99351, как и соответствие исходных и расчетных значений по модели (рис. 4), показывает адекватность полученной модели.
(а) (б)
Рис. 3. Полнофакторная модель второго порядка качества скарификации семян Б, %: а - поверхность отклика модели; б - двумерное сечение модели влияния факторов; ^ - кодированное значение частоты вращения плоского диска; Х2 - кодированное значение числа распылителей
Рис. 4. График соответствия расчетных значений модели исходным данным
В связи с незначимостью числового значения коэффициента перед фактором "Х2*Х2" (формула 3), данный фактор был удален из модели, а результаты пересчитаны без этого фактора. В результате получено усеченное выражение - т. е. более простая модель (рис. 5).
Усеченная модель второго порядка (рис. 3) качества скарификации семян в кодированном виде Б, %:
^ = 5 = 99,233 + 0,216653 ■ Хх + 0,066675 ■ Х2 - 1,01667 -X?- 0,25002 (4)
Числовые значения Фтест = 0,984844 и корреляции исходных и расчетных значений Я = 0,993089, как и соответствие исходных и расчетных значений по модели (рис. 6) сообщают об адекватности полученной модели.
Факторы Х2, Х2 и ^ • Х2 увеличивают качество скарификации. Фактор X2 уменьшает
качество скарификации. Последний фактор является наиболее значимым. Коэффициенты и Х^ • Х2 сопоставимы, а коэффициент Х2 наименьший.
Тем самым предпочтительно увеличение количества распылителей. Частота вращения имеет сложный характер влияния, где наилучшее значение около Х^ = -0,1... +0,3.
Для анализа влияния натуральных значений частоты вращения плоского диска и числа распылителей получена указанная модель.
Усеченная модель второго порядка (рис. 5) качества скарификации семян S в натуральном виде, %:
S = 65,584 + 0,04679 ■ п + 0,70833 ■ z -0,000016 -п2- 0,0005 -п^, (5)
где п - частота вращения плоского диска, мин-1; 2 - число распылителей, шт.
(а) (б)
Рис. 5. Усеченная модель второго порядка качества скарификации семян Б, %: a - поверхность отклика модели; б - двумерное сечение модели влияния факторов; Х1 - кодированное значение частоты вращения плоского диска; Х2 - кодированное значение числа распылителей
Predicted Values
Рис. 6. График соответствия расчетных значений модели исходным данным
(а) (б)
Рис. 7. Усеченная модель второго порядка качества скарификации семян Б, %: a - поверхность отклика модели; б - двумерное сечение модели влияния факторов; п - частота вращения плоского
диска, мин-1; z - число распылителей, шт.
Рис. 8. График соответствия расчетных значений модели исходным данным
Числовые значения Фтест = 0,984837 и корреляции исходных и расчетных значений R = 0,99309, как и соответствие исходных и расчетных значений по модели (рис. 6), подтверждают адекватность полученной модели.
нения промежуточных передач и использование привода плоского вращающегося диска напрямую от электродвигателя, что повысит коэффициент полезного действия привода. Разработанный скарификатор-инокулятор семян бобовых трав СИ-0,7 с рабочим органом дискового типа качественно выполняет технологический процесс скарификации семян козлятника восточного, соответствует основным агротехническим требованиям, вписывается в технологию предпосевной подготовки семян бобовых трав и рекомендуется к применению в сельскохозяйственном производстве.
Заключение
Проведенные лабораторные исследования показали необходимость увеличения количества распылителей семян. Частота вращения дискового рабочего органа имеет сложный характер влияния на качество скарификации, где наилучшее значение находится в пределах 1350...1420 мин-1. Тем самым, имеется возможность устра-
Литература
1. Кшникаткина А.Н. Козлятник восточный: монография. Пенза: РИО ПГСХА, 2001, 287 с.
2. Кшникаткин С.А. Интродукция новых видов растений - основа создания и устойчивого развития агрофитоценозов в лесостепи Среднего Поволжья. Уральский научный вестник, 2014, № 2, с. 60.
3. Кшникаткин С.А., Аленин П.Г., Воронова И.А. [и др.]. Скарификатор для предпосевной обработки семян бобовых трав. Нива Поволжья, 2021, № 3 (60), с. 126-134. - DOI 10.36461/NP.2021.60.3.015. - EDN QZZVAH.
4. Кшникаткина А.Н., Аленин П.Г., Кшникаткин С.А. [и др.]. Итоги интродукции нетрадиционных культур в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Инновационные технологии в АПК: теория и практика: сборник материалов VI Всероссийской научно-практической конференции. Пенза, РИО ПГАУ, 2018, с. 117-124.
5. Кшникаткин С.А., Тагиров А.В. Биоэнергетическая оценка технологических приемов возделывания многолетних трав. Инновационные технологии в АПК: теория и практика: сборник статей III Всероссийской научно-практической конференции. Пенза: РИО ПГСХА, 2015, с. 81-85.
6. Кшникаткина А.Н., Гущина В.А., Галиуллин А.А. [и др.]. Нетрадиционные кормовые культуры: учебное пособие. Пенза: РИО ПГСХА, 2005, 240 с.
7. Кшникаткина А.Н., Гришин Г.Е., Семина С.А. [и др.]. Научные основы формирования высокопродуктивных агроценозов однолетних кормовых культур в лесостепи Среднего Поволжья: монография. Пенза: РИО ПГСХА, 2015, 368 с.
8. Кшникаткина А.Н., Аленин П.Г., Кшникаткин С.А. Кормопроизводство. Пенза: РИО ПГСХА, 2014, 268 с.
9. Бурков А.И., Симонов М.В., Мокиев В.Ю. Результаты приемочных испытаний клеверотерки-ска-рификатора КС-0,2. Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2016, № 6 (55), с. 62-67.
10. Тагиров А.В., Кшникаткин С.А., Воронова И.А. Способы обработки семян бобовых культур. Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник статей Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященная 65-летию ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА. Пенза: РИО ПГСХА, 2016, с. 59-61.
11. Тагиров А.В., Кшникаткин С.А., Воронова И.А. Факторы, нарушающие покой семян многолетних трав. Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник статей Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященная 65-летию ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА. Пенза: РИО ПГСХА, 2016, с. 54-56.
12. Новоселов Ю.К. [и др.]. Методические указание по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. Москва: ВИК, 1997, 196 с.
13. Кшникаткин С.А. Интродукция новых видов растений и совершенствование экологически безопасных технологий их возделывания в лесостепи Среднего Поволжья: автореферат дисснртации доктора с.-х. наук. Саратов, 2006, 53 с.
14. Kshnikatkina A.N., Kshnikatkin S.A., ALenin P.G., Shchanin A.A., Prakhova T.Ya., Prakhov V.A., Medvedev A.P., Voronova I.A. Biological diversity of non-traditionaL oil crops. В сборнике: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Conference on Engineering Studies and Cooperation in GLobaL Agricultural Production", 2021, p. 012091.
15. Kshnikatkin S., ALenin P., Voronova I., Tagirov A., Konnov I. АgroecoLogicaL efficiency of seed inoculation with bioLogicaL products and compLex fertiLizers with microeLements in resource-saving technoLogy of cuLtivation of cLover of pannonian variety ANIK. Scientific Papers-Series A-Agronomy, 2021, v. 64, № 1, p. 424-429.
16. Kshnikatkina A., GaLiuLLin A., Kshnikatkin S., ALenin P. Legume-rhizobiaL symbiosis of the pannonian clover variety ANIK using compLex microeLements and growth reguLators. Scientific Papers. Series B. HorticuLture, 2020, v. 64, № 1, p. 659-664.
17. Патент РФ № 2564874, МПК А01С11/00 (2006.01) Способ определения показателей качества работы скарификаторов. А.И. Бурков, М.В. Симонов, В.Ю. Мокиев. Опубл. 10.10.2015. Бюл. № 28.
18. Зайцев В.Ю., Фудин К.П., Коновалов В.В. [и др.]. Моделирование движения частицы по лопастям горизонтального ротора. Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии, 2022, № 3, с. 21-32.
19. Овтов В.А. Шумаев В.В., Ардеев Е.Н. Моделирование и напряженно-деформированный анализ деталей сельскохозяйственных машин. Сурский вестник, 2018, № 3 (3), с. 50-53. - EDN VKEQGW.
20. Кузин Е.Н., Арефьев А.Н., Кузина Е.Е. Изменение продуктивности и качества растениеводческой продукции под влиянием элементов биологического земледелия. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, 2021, № 3 (55), c. 40-45.
UDC 631.531.027.3
DOI 10.36461/N P.2023.68.4.019
LABORATORY STUDIES ON THE SCARIFIER-INOCULATOR FOR THE PRE-SOWING TREATMENT OF SEEDS OF PERENNIAL LEGUME GRASSES
S.A. Kshnikatkin1, Doctor of Agricultural Sciences, Professor; V.V. Konovalov2, Doctor of Technical Sciences, Professor; P.G. Alenin1, Doctor of Agricultural Sciences, Professor; I.A. Voronova , Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor; I.A. Konnov1, Master; E.M. Somov1, Student
1FederaL State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University",
Penza, Russia, e-maiL: kshnikatkin@yandex.ru;
2FederaL State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Technological University", Penza, Russia
The article presents the results of Laboratory studies on a scarifier-inocuLator developed for the pre-sowing treatment of perennial Legume seeds with a hard, water- and air-impermeable shell. An environmentally friendly technology with simultaneous scarification of seeds and their inoculation with bacterial preparations based on bacteria of the genus Rhizobium is proposed. The technological scheme of the SI-0.7 scarifier-inocuLator is based on the following technical solutions: the body of the scarifier-inocuLator has the shape of a cylinder, on the inner surface of which there are plates of concave shape covered with an abrasive. The Loading hopper contains an electric motor that transmits the torque to the rotating working element. This is a flat disk covered with an abrasive, on the surface of which there is a ring, on the diameter of which there are seed scatterers. Studies on the experimental scarifier-inocuLator with disk-shaped working bodies were carried out using the planning technique of the multifactorial experiment. The paper presents a second-order fuLL-factor model and dependence diagrams of two-dimensional sections of the model of the influence of factors on the quality of seed scarification depending on the design parameters of the experimental scarifier-inocuLator (rotation frequency of the flat disk, number of scatterers). The Laboratory studies carried out have shown that the number of scatterers must be increased. The best value for the rotation frequency of the disk working body is between 1,350...1,420 min-1 and has a compLex influence on the quality of seed scarification.
Keywords: perennial Leguminous grasses, eastern gaLega, seeds, seed hardness, scarifier-inocuLator, scarification, disk, working element, scatterers, feed, scarification quality, germination.
References.
1. Kshnikatkina A.N. Eastern gaLega: monograph. Penza: RIO PGSKHA, 2001, 287 p.
2. Kshnikatkin S.A. Introduction of new plant species - the basis for the creation and sustainable development of agrophytocenoses in the forest steppe of the Middle Volga region. UraLskiy nauchnyy vestnik, 2014, No. 2, p. 60.
3. Kshnikatkin S.A., ALenin P.G., Voronova I.A. [et aL.j. Scarifier for the pre-sowing treatment of Leguminous grass seeds. Volga Region Farmland, 2021, No. 3 (60), pp. 126-134. - DOI 10.36461/NP.2021.60.3.015. - EDN QZZVAH.
4. Kshnikatkina A.N., ALenin P.G., Kshnikatkin S.A. [et aL.]. Results of introduction of non-traditionaL crops in the conditions for the forest-steppe of the MiddLe VoLga region. Innovative technoLogies in AIC: theory and practice: coLLection of materiaLs of the VI ALL-Russian Scientific and PracticaL Conference. Penza, RIO PSAU, 2018, pp. 117-124.
5. Kshnikatkin S.A., Tagirov A.V. Biopower evaLuation processing methods of cuLtivation of perenniaL grasses. Innovative technoLogies in AIC: theory and practice: coLLection of articLes of the III ALL-Russian Scientific and PracticaL Conference. Penza: RIO PGSKHA, 2015, pp. 81-85.
6. Kshnikatkina A.N., Gushchina V.A., GaLiuLLin A.A. [et aL.]. Non-traditionaL fodder crops: a textbook. Penza: RIO PGSKHA, 2005, 240 p.
7. Kshnikatkina A.N., Grishin G.E., Semina S.A. [et aL.]. Scientific bases of formation of highLy productive agrocenoses of annuaL fodder crops in the forest-steppe of the MiddLe VoLga region: monograph. Penza: RIO PGSKHA, 2015, 368 p.
8. Kshnikatkina A.N., ALenin P.G., Kshnikatkin S.A. Fodder Production. Penza: RIO PGSKHA, 2014, 268 p.
9. Burkov A.I., Simonov M.V., Mokiev V.Yu. ResuLts of acceptance tests of the machine for extraction and scarification of cLover seeds KC-0.2. AgricuLturaL Science Euro-North-East, 2016, No. 6 (55), pp. 62-67.
10. Tagirov A.V., Kshnikatkin S.A., Voronova I.A. Methods for processing seeds Legumes. Contribution of young scientists to the innovative deveLopment of the AIC of Russia: coLLection of articLes of the InternationaL Scientific and PracticaL Conference of young scientists dedicated to the 65th anniversary of Penza State AgricuLturaL Academy. Penza: RIO PGSKHA, 2016, pp. 59-61.
11. Tagirov A.V., Kshnikatkin S.A., Voronova I.A. Factors affecting dormancy of seeds of perenniaL grasses. Contribution of young scientists to the innovative deveLopment of the AIC of Russia: coLLection of articLes of the InternationaL Scientific and PracticaL Conference of young scientists dedicated to the 65th anniversary of Penza State AgricuLturaL Academy. Penza: RIO PGSKHA, 2016, pp. 54-56.
12. NovoseLov Yu.K. [et aL.]. MethodoLogicaL guideLines for conducting fieLd experiments with fodder crops. Moscow: VIK, 1997, 196 p.
13. Kshnikatkin S.A. Introduction of new pLant species and improvement the environmentaLLy safe technoLogies for their cuLtivation in the forest-steppe of the MiddLe VoLga region: abstract of the dissertation of Doctor of AgricuLturaL Sciences. Saratov, 2006, 53 p.
14. Kshnikatkina A.N., Kshnikatkin S.A., ALenin P.G., Shchanin A.A., Prakhova T.Ya., Prakhov V.A., Medvedev A.P., Voronova I.A. BioLogicaL diversity of non-traditionaL oiL crops. In the coLLection: IOP Conference Series: Earth and EnvironmentaL Science. Ser. "InternationaL Conference on Engineering Studies and Cooperation in GLobaL AgricuLturaL Production", 2021, p. 012091.
15. Kshnikatkin S., ALenin P., Voronova I., Tagirov A., Konnov I. AgroecoLogicaL efficiency of seed inocuLation with bioLogicaL products and compLex fertiLizers with microeLements in resource-saving technoLogy of cuLtivation of cLover of pannonian variety ANIK. Scientific papers-series a-agronomy, 2021, v. 64, № 1, p. 424-429.
16. Kshnikatkina A., GaLiuLLin A., Kshnikatkin S., ALenin P. Legume-rhizobiaL symbiosis of the pannonian cLover variety ANIK using compLex microeLements and growth reguLators. Scientific Papers. Series B. HorticuLture, 2020, v. 64, № 1, p. 659-664.
17. RF Patent No. 2564874, IPC A01C11/00 (2006.01) Method of determining performance indicators of scarifiers. A.I. Burkov, M.V. Simonov, V.Yu. Mokiev. Date of pubLication: 10.10.2015. BuLL. No. 28.
18. Zaitsev V.Yu., Fudin K.P., KonovaLov V.V. [et aL.]. SimuLation of particLe motion aLong the bLades of a horizontaL rotor. BuLLetin Samara State AgricuLturaL Academy, 2022, No. 3, pp. 21-32.
19. Ovtov V.A. Shumaev V.V., Ardeev E.N. ModeLing and stress-deformed anaLysis of agricuLturaL machinery detaiLs. Sursky vestnik, 2018, No. 3 (3), pp. 50-53. - EDN VKEQGW.
20. Kuzin E.N., Arefiev A.N., Kuzina E.E. Change of productivity and quaLity of crop products under the infLuence of eLements of bioLogicaL agricuLture. Vestnik of ULyanovsk State AgricuLturaL Academy, 2021, No. 3 (55), pp. 40-45.
