CC BY
10
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | НАУКИ О ЗЕМЛЕ
157
Система раскрывает взаимозависимость между тремя основными биогеохимическими характеристиками гидросферы:
1) средние концентрации химических элементов в океане;
2) средние концентрации в речном стоке;
3) типы их распределения в океане.
Таким образом, мы имеем возможность использовать знание двух из перечисленных параметров гидросферы для получения знания третьего параметра. Система удовлетворяет критериям адекватности на всем множестве химических элементов и на всем интервале наблюдаемых концентраций (12 порядков). Прогностические свойства системы позволили автору с высокой точностью и надежностью предсказать прежде не исследованные (или недостаточно исследованные) природные (не искаженные антропогенным воздействием) средние концентрации 12 химических элементов в реках, которые могут служить в качестве экологических эталонов. Последующие независимые исследования подтвердили наши предсказания.
Система создана в рамках современных знаний о содержании элементов в океане и о процессах обмена веществом на биогеохимических барьерах океан-атмосфера и река-море. Уточнение этих знаний, а также знаний процессов обмена элементами на всех геохимических барьерах гидросферы, приведет к ее развитию и совершенствованию. Уже в настоящее время с ее помощью удалось с большой точностью предсказать величину нормальной (природной) ежегодной поставки в океан речным стоком в растворенной форме Be, C, N, Ge, Tl, Re, исправить и уточнить эту оценку для P, V, Zn, Br, I, определить характер распределения в океане W, Au и U. В дальнейшем будет возрастать ее роль как экологического эталона естественного биогеохимического состояния гидросферы.
Литература
1. Вернадский В. И., Живое вещество и биосфера. М.: Наука, 1994. 672 с.
2. Ермаков В.В., Карпова Е.А., Корж В.Д., Остроумов С.А. Инновационные аспекты биогеохимии. М.: “ГЕОХИ”, 2012. 340 с.
3. Корж В.Д. Геохимия элементного состава гидросферы. М.: Наука, 1991. 243 с.
4. Корж В.Д. Биогеохимические аспекты формирования элементного состава вод Мирового океана // Труды Биогеохимической лаборатории Т. 23. Москва: Наука, 1999. С. 6-37.
5. Корж В.Д. В.И.Вернадский и проблема эволюции элементного состава биосферы (синергетический подход)//В.И. Вернадский и современность. М.: "Ноосфера", 2003. С. 121-133.
6. Корж В.Д. Использование методологии эмпирического обобщения для решения глобальных экологических проблем гидросферы// Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2012. № 1 (18). С. 3-13.
7. Ласло Э. Макросдвиг. К устойчивости мира курсом перемен. М.: Тайдекс Ко. 2004. 206 с.
8. Лебедев В.Л., Айзатулин Т.А., Хайлов К.М. Океан как динамическая система. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 200 с.
9. Мазур И.И., Иванов О.П. Опасные природные процессы. М.: Экономика, 2004. 702 с.
10. Моисеев Н.Н. «Заслон средневековью» М.: «Тайдекс Ко», 2003. 312 с.
11. Ситаров В. А., Пустовойтов В. В. Социальная экология: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2000. 280 с.
12. Стёпин В.С. Теоретическое знание. М: ПрогрессТрадиция, 2000. 744с.
13. Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции М.: Наука, 1968. 451 с.
НОВЫЕ МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОБОРОТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА СЕМЯН
Тимаков Николай Павлович, Мерзляков Евгений Леонидович, Кокурин Олег Евгеньевич
Студ. 4-ого курса КНИТУ-КАИ, ИРЭТ, г. Казань
158
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | НАУКИ О ЗЕМЛЕ
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 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 неподвиж-
ном основании, с возможностью ее вращения. Биологический материал, предназначенный для обработки ЭМ полем, например: семена помещают в мерные стеклянные стаканы, которые располагаются на станине в специальных установочных местах, внутри металлических ободов, 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, приведены в таблицах 1 - 3 и рисунках 2-3.
Рис.1 - Измерение диэлектрической проницаемости ржи
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | НАУКИ О ЗЕМЛЕ
159
Таблица 1
Результаты КВЧ обработки в течение 15 мин. Длина волны ЭМП: 5,6 мм.
№ п/п Длина ростков пророщенных семян (мм) Длина корней про рощенных семян (мм)
Обработанных НИ КВЧ ЭМИ Без обработки (контроль)
Обрабо танных НИ КВЧ ЭМИ Без обра-бот ки (конт роль) Количество корней одного зерна Макси- мальн. знач. Среднее 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
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
в течение 15 мин в течение 30 мин.
Продолжительность обработки различных групп семян яровой ржи
■прирост длины корней
Рис. 2 - Длина корней пророщенных семян, обработанных ЭМИ КВЧ диапазона
160
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | НАУКИ О ЗЕМЛЕ
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
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. 10-12.
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
К ВОПРОСУ О ПОВЫШЕНИИ ТОЧНОСТИ РАСЧЕТА ДЕБИТА МЕТАНА
ИЗ ДЕГАЗАЦИОННЫХ СКВАЖИН
Шевченко Леонид Андреевич Д.т.н., профессор, КузГТУ, г. Кемерово
АННОТАЦИЯ
Рассматриваются процессы газоотдачи в скважину из угольного массива как в процессе ее бурения, так и в процессе работы под вакуумом. Производится детализация этих процессов по каждому отрезку скважины, и даются формулы по определению суммарных значений объемов извлекаемого метана за весь период работы скважины.
