CC BY
17
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
6. Майнель Т. Striptill: Инновация в земледелии Казахстана // Поле деятельности. 2013. № 11. С. 55-57.
7. Медведев Г. А., Екатериничева Н. Г.. Ткаченко А. В. Эффективность инновационных систем возделывания подсолнечника на южных черноземах Волгоградской области // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2020. № 3 (59). С. 116-124.
8. Регистр технологий производства зерновых, зернобобовых, крупяных и масличных культур в Волгоградской области / А. С. Овчинников, Ю. Н. Плескачев, И. Б. Борисен-ко, А. Н. Цепляев. Волгоград, 2012. С. 90-91.
9. Canales E., Bergtold J., Williams J. Modeling the choice of tillage used for dryland corn, wheat and soybean production by farmers in Kansas // Agricultural and Resource Economics Review. 2018. № 47 (1). P. 90-117.
10. Gal^zewski L., Jaskulska I. Strip-till technology - a method for uniformity in the emergence and plant growth of winter rapeseed (Brassica napus L.) in different environmental conditions of Northern Poland // ItalianJournalofAgronomy. 2018. № 13 (3). P. 194-199.
11. Ghasemzadeh H. R., Humburg D. Using fan nozzles with adjustable spray angle on long rods // Agricultural Engineering International: CIGR Journal. 2016. Vol. 18. P. 80-92.
12. Methods and applications of new technologies used for reducing of chemical usage and controlling of pests (a review) / M. A. Ebrahimi, M. H. Khoshtaghaza1, S. Minaei1, B. Jamshidi // Agricultural Engineering International: CIGR Journal. 2018. Vol. 20. No. 2. P. 144-154.
Информация об авторах Борисенко Иван Борисович, Заслуженный изобретатель РФ, доктор технических наук, старший научный сотрудник кафедры «Земледелие и агрохимия» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, г. Волгоград, Университетский проспект, 26), главный научный сотрудник, профессор, тел. +7 (8442) 41-12-48. E-mail: borisenivan@yandex.ru Скрипкин Дмитрий Владимирович, научный сотрудник «НИИ перспективных исследований и инноваций в АПК» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, г. Волгоград, Университетский проспект, 26), кандидат технических наук, тел. +7(8442) 41-15-10. Email: umka525@mail.ru
Мезникова Марина Викторовна, старший научный сотрудник «НИИ перспективных исследований и инноваций в АПК» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, г. Волгоград, Университетский проспект, 26), кандидат технических наук тел. +7 (8442) 41-12-48. Тимошенко Виктор Викторович, доцент кафедры «Технические системы в АПК» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, г. Волгоград, Университетский проспект, 26), кандидат технических наук, тел. +7(8442) 41-15-10.
Элбакян Анна Жораевна, магистрант кафедры "Земледелие и агрохимия" ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Волгоград, пр-т Университетский, 26).
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-42 SEED TREATMENT IN ELECTROMAGNETIC FIELD OF ULTRAHIGH FREQUENCY
S. N. Borychev1, D. E. Kashirin1, A. A. Simdyankin1, N. V. Limarenko1
Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev, Ryazan Received 17.02.2022 Submitted 25.05.2022
The studies were carried out as part of the state budget research.
Summary
To date, trends in presowing disinfection of seeds are aimed at finding the latest, rational and efficient technologies that will provide this process with a high degree of environmental friendliness and purity. One of the most promising methods is the treatment of seeds in an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMF microwave).
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Abstract
Introduction. Currently, there are a number of methods for seed treatment. One of them is the use of an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMF microwave). It is aimed at seed disinfection, which precedes the sowing stage. This method is the most effective of the existing ones today. It contains electrical and thermal effects with the ability to control processes. But each method has drawbacks, and the method considered in the study is no exception. Its main problem is that the effect on the seeds is uneven in the microwave chamber of the installation. Thus, it is relevant to find a solution to this problem in order to improve the sowing qualities of seeds. This will increase the efficiency of the plant and take the entire technological process of seed treatment to a new level. An object. The object of research is the process of seed treatment by the method of electromagnetic field of ultrahigh frequency. Object. The object of research is the process of seed treatment by the method of electromagnetic field of ultrahigh frequency. Materials and methods. The main methods used in the study are analysis and comparison. Results and conclusions. To increase the efficiency of pre-sowing seed treatment by the EMF microwave method, it is necessary to use improved technologies. A competent approach to the selection of a microwave installation will help to avoid an unfavorable outcome, as well as ensure a uniform effect on the seeds.
Key words: microwave electromagnetic field, technologies, seeds, processing, sowing.
Citation. Borychev S.N., Kashirin D.E., Simdyankin A.A., Limarenko N.V. Seed treatment in electromagnetic field of ultrahigh frequency. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 2(66). 339-347 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-42.
Author's contribution. All authors of this study were directly involved in the planning, execution or analysis of this study. All authors of this article reviewed and approved the submitted final version.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 621.3
ОБРАБОТКА СЕМЯН В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
С. Н. Борычев, доктор технических наук, профессор Д. Е. Каширин, доктор технических наук, доцент А. А. Симдянкин, доктор технических наук, профессор Н. В. Лимаренко, кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО Рязанский государственный агротехнологический университет
им. П. А. Костычева
Дата поступления в редакцию 17.02.2022 Дата принятия к печати 25.05.2022
Исследования проведены в рамках выполнения госбюджетной НИР
Актуальность. В настоящее время существует ряд методов обработки семян. Одним из них является применение электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ). Данный метод направлен на обеззараживание семян, предшествующее этапу посева, и является наиболее эффективным из существующих на сегодняшний день. Он содержит в себе электро- и тепловое воздействие с возможностью регулирования процессов. Но у каждого метода есть недостатки, и способ, который рассматривается в исследовании, не исключение. Основная его проблема заключается в том, что воздействие в камере СВЧ-установки оказывается на семена неравномерно. Таким образом, актуальным является поиск решения данной проблемы с целью повышения посевных качеств семян. Это повысит КПД установки и переведет на новый уровень весь технологический процесс обработки семян. Объект. Объектом исследования является процесс обработки семян методом электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Материалы и методы. Основными методами, использованными в исследовании, являются анализ и сравнение. Результаты и выводы. Для повышения эффективности предпосевной обработки семян методом ЭМП СВЧ необходимо использовать усовершенствованные технологии. Грамотный подход к подбору СВЧ установки поможет получить нужное качество обработки с обеспечением равномерности воздействия на семена.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Ключевые слова: электромагнитное поле сверхвысокой частоты, технологии обработки семян, обработка семян.
Цитирование. Борычев С. Н., Каширин Д. Е., Симдянкин А. А., Лимаренко Н. В. Обработка семян в электромагнитном поле сверхвысокой частоты. Известия НВ АУК. 2022. 2(66). 339347. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-42.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. На сегодняшний день тенденции предпосевного обеззараживания семян нацелены на поиск новейших, рациональных и эффективных технологий, которые обеспечат данному процессу высокую степень экологичности и чистоты. Одним из наиболее перспективных методов является обработка семян в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ).
Семена обладают следующими посевными качествами:
- степень всхожести;
- скорость прорастания;
- масса и т.д.
Предпосевная обработка семян проводится множеством методов, одним из которых является электрофизический способ воздействия с ЭМП СВЧ [2, 4, 12, 14].
Процесс обработки семян посредством электромагнитного воздействия сверхвысоких частот сопровождается применением различного вида СВЧ-электрооборудования. Они классифицируются по принципу работы, а также по типам конструкции.
Сама обработка семян методом ЭМП СВЧ по своей сути схожа с термической обработкой диэлектрических материалов. В соответствии с целью применения метода устройство СВЧ должно удовлетворять следующим требованиям:
1. Регулировка степени СВЧ-нагрева.
2. Высокий коэффициент преобразования сверхвысокой частоты в тепловую.
3. Равномерность сверхвысокочастотной обработки.
4. Защищенность генератора.
5. Безопасность при работе вблизи источника электромагнитного поля [2, 3, 7, 10, 12].
Одной из важных задач СВЧ-обработки семян является обеспечение равномерности
нагрева, а также автоматизированное поддержание оптимального режима обработки.
Соответственно, выбор метода обработки семян является весьма актуальным.
Использование метода ЭМП СВЧ с целью тепловой обработки семян дает возможность применения технологий, обладающих следующими свойствами:
- интенсивность;
- безотходность;
- энергосбережение;
-экологичность.
Активное применение СВЧ-технологий в сельском хозяйстве ограничено недостаточностью объема исследований по поводу выбора необходимого режима. В особенности это касается масличных культур.
Основной проблемой, которая возникает в камере СВЧ-устройства, является неравномерность воздействия на семена. Причиной является тот факт, что камера устройства является своеобразным объемным резонатором, в котором протекают колебания
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
электромагнитного поля сверхвысоких частот. Данный процесс сопровождается появлением стоячих волн. Соответственно, первоначальной задачей при воздействии на семена методом ЭПМ СВЧ является поддержание минимума разности температур в объеме облучаемого материала.
Материалы и методы. Производственная эффективность в сельском хозяйстве обусловливается, среди прочего, обеспеченностью посевного материала высокого качества. Помимо этого, должна быть обеспечена сохранность продукта при его хранении и переработке.
Существует комплекс условий, при которых производителю необходимо оказывать предпосевное воздействие на семена для стимуляции их прорастания. К ним относятся:
- вредители;
- болезни растений;
- физиологический покой семян и т.д.
Стоит учесть, что другие традиционные способы и приемы стимулирования семян основаны на использовании токсичных химикатов либо на гидротермической стимуляции. Они предполагают большие вложения, трудозатраты, обладают недостаточной технологичностью и приносят большой вред окружающей среде и производственному персоналу. ЭМП СВЧ избавляет от всех этих недостатков.
Метод обеспечивает высокую урожайность в сельском хозяйстве. Электромагнитное поле воздействует на семена, концентрируя все силы на использовании их резервов [5].
Опыты некоторых исследователей показали, что предварительная обработка семян, которая предшествует посеву посредством метода ЭМП СВЧ, повышает урожайность на 8 % [6].
Данная обработка семян проходит в переменном ЭМП в устройствах с кольцевыми полюсными наконечниками. Это повышает посевные качества семян.
Преимуществом метода является отсутствие негативного воздействия как на семена, так и на производственный персонал, если сравнивать его с методами, применяющими химические вещества или радионуклиды.
Метод ЭМП СВЧ предполагает отсутствие губительных доз для семян, характеризуется технологичностью и автоматизированностью.
Важным является тот факт, что полученные в результате такого воздействия растения не обладают патогенными изменениями и мутациями.
Преимуществами метода ЭМП СВЧ являются:
1. Экологичность и безопасность как для семян, так и для человека, который потребляет конечный продукт.
2. Концентрация сил на максимальном использовании энергоресурсов семени.
3. Активизация физиологических и биохимических процессов на первоначальных этапах прорастания.
4. Результативность в виде высокой урожайности, которая возрастает на 8 % при применении метода.
5. Увеличение всхожести семян.
6. Более высокая скорость роста культур и повышенное образование корнеплодов.
7. Процесс обработки становится автоматизированным и без труда внедряется в уже созданное агрооборудование.
Результаты и обсуждение. Уже научно установлен тот факт, что степень эффективности воздействия на семена в ЭМП СВЧ находится в прямой зависимости от параметров ЭМП, а также качества самого материала.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Помимо этого, необходимо учесть также свойства семян выражать защитную реакцию. Это обусловлено величиной предельных коэффициентов, а также резонансными значениями параметров электромагнитного поля каждого конкретного объекта. Иными словами, наибольшая эффективность достигается только при необходимом уровне каждого параметра, оказывающего влияние на электромагнитное поле высокой частоты.
Преимущественно вода поглощает энергию ЭМП в процессе воздействия на материал, который был предварительно увлажнен. При обеззараживании материала ЭМП СВЧ следует изменить его диэлектрические параметры путем увлажнения при паразитарных грибковых и вирусных заболеваниях. Они сконцентрированы на внешних слоях материала.
Зерно впитывает влагу медленнее, чем вирусы, бактерии и грибы. Это происходит по причине их высокой способности поглощать влагу, в 10 раз превышающей такое же свойство зерна. По прошествии 15 мин, они набухают и по влажности достигают показателя в 85-90 %. В то же время семена практически не впитывают влагу за тот же промежуток времени.
В ЭМП СВЧ большую часть энергии поглощают именно бактерии и вирусы. Они быстро (от 10 до 30 секунд) и избирательно нагреваются, после чего погибают. Что касается материала, то он при этом нагревается незначительно. Но благодаря такому нагреву прорастание семян улучшается.
Анализ стимулирования семян посредством ЭМП СВЧ показал, что в такой биологически благоприятной среде для зародыша его активные элементы переходят в активное состояние.
Путем направления энергии за счет повторного излучения биосистема зародышей изменяется незначительно. Но если соблюдается условие соответствия части параметров конкретному биологически активному спектру, то такая энергия может стать достаточной для запуска сложных цепных реакций и интенсивного роста клеток. При этом необходимо, чтобы внешняя среда была благоприятной, а именно:
- должно быть достаточно тепла;
- должно удовлетворяться условие по необходимому уровню влаги.
Соответственно, можно сделать вывод о том, что основную роль в биологически
важных процессах играет именно энергия. Ее трансформация для течения жизненно необходимых процессов проходит на двух уровнях:
1. Молекулярном.
2. Электронном.
Излучения на высоком уровне энергетического влияния на биологическую среду дают в результате повышение ее энергоресурсов. Помимо этого, известен тот факт, что патогены семян по-разному реагируют на воздействие ЭМП СВЧ.
Некоторые из них не обладают особой устойчивостью и гибнут при недлительном воздействии. Но встречаются и те, что остаются живыми даже по завершении обработки, т.к. им необходимо большее количество времени для полного уничтожения.
Таким образом, при осуществлении процесса обеззараживания материала энергией электромагнитного поля высокой частоты можно избежать применения особо вредных химикатов, таких как фунгициды и инсектициды. Это воздействие позволяет снизить химическую нагрузку на окружающую природу и благотворно влияет на весь процесс обработки семян.
Необходимо выделить связь между параметрами ЭМП СВЧ и свойствами семян, а также скоростью, финальной температурой прогрева в СВЧ-установке и биологическими характеристиками эффективности обработки семян.
Наибольшее количество видов СВЧ-установок по обработке семян предполагает использование специальной рабочей камеры, которая представляет собой объемный резонатор.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
СВЧ-воздействие на семена может быть проведено при помощи разнообразных приемов и с использованием разных устройств:
- обработка части семян под излучателем;
- обработка слоя семян на ленте конвейера под излучателем;
- обработка потока семян в проходном объемном резонаторе;
- обработка объема семян в объемном резонаторе периодического действия.
Но основной проблемой, с которой сталкивается производитель при СВЧ-обработке семян в объемном резонаторе, является неравномерность воздействия.
Обработка семян посредством СВЧ происходит неравномерно по причине неоднородности материала и в зависимости от геометрических форм и размеров источника излучения. Помимо этого, скорость нагрева и его финальная температура обусловливается не только удельной мощностью сверхвысокочастотной волны, которая поглощается в единице объема семян, но и тепловыми характеристиками самого материала. Помимо этого, нагрев определяется условиями теплового обмена во всей системе обработки. Соответственно, первостепенную важность приобретает сведение температурной разницы к минимуму [16].
Вышеперечисленные аспекты наталкивают на вывод о том, что СВЧ-обработка слоя семян на конвейерной ленте превосходит по своим показателям воздействие на материал посредством замкнутой камеры.
Для решения проблемы неравномерности воздействия на семена предлагается использовать СВЧ-установку, схема которой изображена на рисунке 1. Главная особенность конструкции заключается в том, что процесс проводится на движущейся конвейерной ленте под излучателем.
Теоретическое обоснование параметров технологической схемы приведено в работах [10, 11, 13].
Температура прогрева семян (I) находится под контролем температурного датчика, который называется пирометром. Сам процесс регулирования скорости и финальной температуры прогрева (1к), поддерживается изменением скорости перемещения транспортерной ленты посредством электропривода с электронным управлением, который можно регулировать. Производительность данного механизма находится в прямой зависимости от выставленной мощности СВЧ-источника.
Стоит отметить, что даже при имеющихся преимуществах устройств, которые работают с применением ЭМП СВЧ, следует соблюдать меры безопасности на предмет максимально допустимого электромагнитного излучения.
Процесс обработки семян происходит в следующем порядке:
1. Первоначально вводятся параметры материала, подлежащего обработке.
2. Производится расчет толщины слоя семян.
3. Анализируется расстояние между ЭМ-экраном и лентой.
4. Полученные расчеты вводятся в установку.
5. Запуск электрического привода ленты и источника сверхвысокой частоты.
6. Происходит процесс обработки семян.
Соответственно, предложенная конструкция СВЧ-установки по воздействию на семена, а также порядок ее использования повышают эффективность посева в сельском хозяйстве. Также они призваны уменьшить неравномерность прогрева, т.к. гарантируют баланс источника СВЧ и слоя материала с минимальным коэффициентом отражения и возможностью управлять режимами воздействия. Реализация данной конструкции и порядок работы с ней на практике гарантированно повысит эффективность процесса обработки семян. Это обусловлено тем, что режимы воздействия будут находиться под контролем и не выходить за рамки установленной температуры и скорости нагревания семян. Помимо того, разработка обеспечивает защиту оператора от источника сверхвысокой частоты.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА, НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Данные преимущества выводят процесс обработки семян перед посевом на новый уровень, обеспечивая его надежность.
Для решения проблемы был предложен вариант СВЧ-установки и порядок, работы с ней, который способен гарантировать соблюдение режимов обработки семян, скорость нагрева, а также равномерность воздействия на семена.
Рисунок 1 - Технологическая схема СВЧ-установки для обработки семян 1 - загрузочный бункер; 2 - СВЧ - генератор; 3 - датчик коэффициента отражения;
4 - разгрузочное устройство; 5 - датчик температуры; 6 - блок управления;
7 - обрабатываемые семена; 8- приемный бункер; 9 - конвейерная лента; 10 - привод экрана;
11 - датчик положения экрана; 12 - подвижный экран;
ЧП - частотный преобразователь; АД - асинхронный электродвигатель
Figure 1 - Technological scheme of the microwave plant for seed treatment 1 - loading hopper; 2 - microwave - generator; 3 - reflection coefficient sensor;
4 - unloading device; 5 - temperature sensor; 6 - control unit;
7 - processed seeds; 8 - receiving hopper screen drive; 9 - conveyor belt; 10 - screen drive; 11 -
screen position sensor; 12 - movable screen;
CHP - frequency converter; AD - asynchronous electric motor
Выводы. Одним из методов предпосевной обработки семян в настоящее время является облучение СВЧ-полем. Он имеет ряд преимуществ, например отсутствие воздействия вредных химических веществ, возможность регулирования параметров воздействия на семенной материал, малые энергетические затраты на облучение по сравнению с нагревом. Применение СВЧ-поля позволяет снизить патогенную микрофлору до допустимых пределов. По сравнению с другими способами обработки семян перед посевом этот способ как минимум экологически безопасен.
Для решения проблемы был предложен вариант СВЧ-установки, способный гарантировать строгое соблюдение режимов обработки семян, скорости нагрева, а также равномерность воздействия на семена. Обеззараживание происходит за 10-30 секунд. Предварительная обработка семян посредством ЭМП СВЧ повышает урожайность на 8 % при удельной мощности обработки семян 800 Вт/дм3.
6
10
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Библиографический список
1. Аксенов М. П., Сухов А. П. Анализ установок для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур // Эколого-мелиоративные аспекты рационального природопользования: материалы Международной научно-практической конференции. Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2017. С. 224-234.
2. Васильев А. Н., Будников Д. Н., Васильев А. А. Компьютерная модель тепло-влагообмена в зерновом слое при СВЧ - конвективном воздействии // Инженерный вестник Дона. 2017. № 3 (46). С. 47.
3. Васильев А. А. Анализ исследований процессов нагрева и теплообмена в блоках питания магнетронной СВЧ установок сельскохозяйственного назначения // Инновации в сельском хозяйстве. 2018. № 3 (28). С. 26-32.
4. Вендин С. В. Экспериментальные исследования процессов СВЧ обработки семян: монография. Москва-Белгород: ООО «ЦКБ «БИБКОМ», 2017. 116 c.
5. Малахов А. Н. Алгоритм управления процессом СВЧ-обработки семян // Электроцех. 2021. № 8.
6. Малахов А. Н., Вендин С. В. Конструкция устройства и способ управления СВЧ обработкой семян на конвейерной ленте // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2021. № 1 (29). С. 51-56.
7. Моделирование и результаты предпосевной СВЧ и конвективно-тепловой обработки семян / А. А. Васильев, А. Н. Васильев, Д. А. Будников, А. А. Шарко // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2020. Т. 67. № 4 (41). С. 35-43.
8. Обработка семян СВЧ энергией / А. В. Бастрон, А. А. Василенко, А. В. Заплетина, Р. А. Зубова, А. В. Исаев, М. В. Горелов // Сельский механизатор. 2017. № 4. С. 16-17.
9. Применение экологически чистого способа обеззараживания посевного материала в электрическом поле высокого напряжения / М. П. Аксенов, Д. Д. Нехорошев, К. В. Костычев, А. Н. Чернявский // Приоритетные научные исследования и инновационные технологии в АПК: наука - производству: материалы Национальной научно-практической конференции. Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2019. Том 2. С. 476-481.
10. Разработка и обоснование параметров установки с движущимися источниками сверхвысокочастотной энергии для термообработки сырья / А. А. Белов, Г. В. Жданкин, Г. В. Новикова, М. В. Белова // Вестник НГИЭИ. 2017. № 7 (74). С. 44-54.
11.
Nelson S. Dielectric Properties of Agricultural Materials and Their Applications. Academic Press, 2015. 229 p.
13. Results of experimental studies on using MWF electromagnetic field energy for pre-sowing treatment of grain crops / S. V. Vendin, Y. V. Saenko, O. V. Kitaeva, S. V. Solovev, K. V. Kazakov, Y. N. Ulyantsev // International Journal of Advanced Science and Technology. 2020. Vol. 29. No. 3. P. 3747-3763.
14. Simdiankin A. A., Slyusarev M. N. Study of the influence of the parameters of ultrasonic treatment of motor oil on the wear of friction pairs during the burn-in period // Journal of Friction and Wear. 2019. V. 40. № 4. P. 289-292.
15. The effect of ultrasonic treatment of a lubricating oil on the operation of a tribological assembly and the assessment of the residual effects in the oil / A. A. Simdiankin, I. A. Uspensky,N. V. Byshov, M. N. Slyusarev // Journal of Friction and Wear. 2019. V. 40. № 5. P. 461-467.
16. Vasant P., Voropai N. Sustaining Power Resources through Energy Optimization and Engineering // IGI Global. 2016.
Информация об авторах Борычев Сергей Николаевич, первый проректор Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева (390044, г. Рязань, ул. Костычева, 1), доктор технических наук, профессор. ORCID https://orcid.org/0000-0001-9726-3584. E-mail: 89066486088@mail.ru
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Каширин Дмитрий Евгеньевич, заведующий кафедрой Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева (390044, г. Рязань, ул. Костычева, 1), доктор технических наук, доцент. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5487-6863. E-mail: kadm76@mail.ru
Симдянкин Аркадий Анатольевич, профессор кафедры Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева (390044, г. Рязань, ул. Костычева, 1), доктор технических наук, профессор. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6710-490X. E-mail: seun2006@mail.ru
Лимаренко Н.В., заведующий кафедрой Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Ко-стычева (390044, г. Рязань, ул. Костычева, 1), кандидат технических наук, доцент. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9925-5166. E-mail: eeia.rgatu@mail.ru
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-43 THE METHOD FOR BIOLOGICAL SOIL CLEANING CONTAMINATED WITH HEAVY METALS
V. S. Bocharnikov, M. A. Zaichkina, M. A. Denisova, O. V. Bocharnikova
Volgograd State Agrarian University, Volgograd Received 23.03.2022 Submitted 25.05.2022
Summary
Investigated cleaning of ground from heavy metals - phytorecultivation, embedded in the seeding and cultivation of mustard, when decomposing which, in the pomegranate introduced various concentrations of ethylenediaminetraucous acid.
Abstract
Introduction. Currently, there is an acute problem with the proper cleaning of soil and input resources from heavy metals. Based on the current situation, it can be seen that soil contamination can affect agricultural enterprises. The ecological danger lies in the fact that the soil, over time, with constant human influence, changes its fertile properties. Most often, these changes are negative, as a result of which the soil loses its productivity. The aim of this study, at this stage, is to develop new technologies or improve existing cleaning methods that will reduce capital costs and develop more efficient methods for cleaning soil from heavy metals. Object. The object of study was the chernozem-like (dark-colored) sandy loamy soil of Kuporosnaya Balka and the light chestnut solonetzic loamy soil of the Training, Research and Production Center «Gornaya Polyana» of the Volgograd Region. Materials and methods. The article presents a scheme of experimental and experimental studies, a method of phytoremediation using ethylenediaminetetraacetic acid for better cleaning of the soil from heavy metals. After the experiments, the expected result is to investigate the effectiveness of the use of ethylenediaminetetraacetic acid for high-quality soil cleansing from heavy metals, to meet sanitary standards when planting crops. Results and conclusions. As a result of the study, a complete picture of the state of the soil in the study area was described (the nature of toxic substances in the soil, their concentration, etc.). Based on the analysis of the data obtained, the experimental scheme was adjusted in order to improve the indicators of soil cleaning from heavy metals.
Keywords: ethylenediaminetraucous acid, heavy metals, amber acid, perforation energy, seeds, contamination of the surrounding medium.
Citation. Bocharnikov V.S., Zaichkina M.A., Denisova M.A., Bocharnikova O.V. Method for biological soil cleaning contaminated with heavy metals. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 2(66). 347-353 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-43.
Author's contribution. All authors of the current research took an inconsistent part in the planning, analysis and implementation of this research. All the authors of the actual article were marked and approved the presented final option.
Conflict of interest. The authors claim no conflict of interest.
