Научная статья на тему 'Повышение энергоэффективности при проращивании семян в тепличных условиях'

Повышение энергоэффективности при проращивании семян в тепличных условиях Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
167
118
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ / ПРОРАЩИВАНИЕ / СЕМЕНА / ВРЕМЯ ПРОРАЩИВАНИЯ / ENERGY EFFICIENCY / GERMINATION / SEEDS / GERMINATION TIME

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Алгазин Дмитрий Николаевич, Воробьев Дмитрий Анатольевич, Забудский Андрей Иванович, Забудская Елена Андреевна

Проведен анализ отрасли овощеводства в мире и в Российской Федерации, определены основные направления развития. Рассмотрены условия прорастания семян, произведено теоретическое обоснование проектирования устройств для проращивания семян. Представлено устройство для проращивания семян «Росинка». Приведены исследования времени проращивания семян различных культур в устройстве.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Алгазин Дмитрий Николаевич, Воробьев Дмитрий Анатольевич, Забудский Андрей Иванович, Забудская Елена Андреевна

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

Improving the energy efficiency of seed germination under greenhouses

The analysis of the vegetable industry in the world and the Russian Federation, defines the main directions of development. The conditions of germination of seeds produced, the theoretical justification for the design of devices for germination of seeds. It shows a device for the germination of seeds «Rosinka». Studies of germination time of seeds of different crops in the device are presented.

Текст научной работы на тему «Повышение энергоэффективности при проращивании семян в тепличных условиях»

Библиографический список

1. Барсукова, О. Н. Маркетинговая оценка туристского потенциала (на примере туристского центра г. Тобольска) [Электронный ресурс] / О. Н. Барсукова, А. К. Буяльская // Управление экономическими системами. — 2012. — № 8. — Режим доступа : http://www.uecs.ru/marketing/item/1502-2012-08-22-08-57-48 (дата обращения: 30.07.2015).

2. Волкова, Н. В. Оценка эколого-туристического потенциала региона и перспективы его использования (на примере Белгородской области) / Н. В. Волкова, Г. С. Ферару, Л. А Третьякова // Региональная экономика: теория и практика. — 2015. - № 2. - С. 27-38.

3. Методика оценки агротуристического потенциала сельских территорий [Электронный ресурс] / О. В. Шумакова [и др.] // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 2, ч. 24. — С. 5478-5481. — Режим доступа : http://www.rae.ru/ fs/pdf/2015/2-24/38372.pdf (дата обращения: 30.07.2015).

4. Основы концепции развития эко-агротуризма в российской провинции [Электронный ресурс] : официальный сайт эколого-просветительского центра «Заповедники». - Режим доступа : http://www.wildnet.ru/images /phocagallery/2013/06/ 04.doc (дата обращения: 17.09.2015).

5. Здоров, А. Б. Методические подходы к развитию аграрного туризма в России / А. Б. Здоров, М. А. Здоров, В. В. Арян-дина // Научный вестник МГИИТ. - 2014. - № 5. - С. 7- 15.

6. Туристический портал Омской области «Омское Прииртышье» [Электронный ресурс]. - Омск, 2015. - Режим доступа : http://omsk-turinfo.ru/ (дата обращения: 16.09.2015).

7. Шумакова, О. В. Формирование агротуристического кластера как фактор повышения устойчивого развития сельских территорий / О. В. Шумакова, О. А. Блинов, М. А Рабка-нова // Вестник алтайской науки. - 2013. - № 2. - С. 192-196.

ШУМАКОВА Оксана Викторовна, доктор экономических наук, доцент (Россия), профессор кафедры экономики, бухгалтерского учета и финансового контроля, ректор.

БЛИНОВ Олег Анатольевич, кандидат экономических наук, доцент (Россия), заведующий кафедрой экономики, бухгалтерского учета и финансового контроля.

НАРДИН Дмитрий Сергеевич, кандидат экономических наук, доцент кафедры экономики, бухгалтерского учета и финансового контроля. КРЮКОВА Ольга Николаевна, старший преподаватель кафедры экономики, бухгалтерского учета и финансового контроля.

НАРДИНА Светлана Александровна, кандидат экономических наук, доцент кафедры экономики, бухгалтерского учета и финансового контроля. Адрес для переписки: npoomsk@mail.ru

Статья поступила в редакцию 18.09.2015 г. © О. В. Шумакова, О. А. Блинов, Д. С. Нардин, О. Н. Крюкова, С. А. Нардина

УДК 631.347.8:62-523.8 Д. Н. АЛГАЗИН

Д. А. ВОРОБЬЕВ А. И. ЗАБУДСКИЙ Е. А. ЗАБУДСКАЯ

Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИ ПРОРАЩИВАНИИ СЕМЯН В ТЕПЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ_

Проведен анализ отрасли овощеводства в мире и в Российской Федерации, определены основные направления развития. Рассмотрены условия прорастания семян, произведено теоретическое обоснование проектирования устройств для проращивания семян. Представлено устройство для проращивания семян «Росинка». Приведены исследования времени проращивания семян различных культур в устройстве. Ключевые слова: энергоэффективность, проращивание, семена, время проращивания.

^ В современном мире овощеводство — одна из

| самых динамично развивающихся отраслей сель-з ского хозяйства. Мировое производство овощей рас-5 тет и достигает одного миллиарда тонн свежих ово-о щей в год. В основных принципах государственной | политики многих стран по обеспечению здорового 8 питания населения ведущее место занимает под-й держка развития овощеводства, продукция которого о является мощнейшим регулятором здоровья человека. ^^ В отрасли овощеводства Российской Федерации на-Им метился ряд острых проблем, которые ждут своего

решения. Прежде всего — недостаточные объемы производства овощей. В расчете на одного жителя мы производим около 100 кг овощной продукции, тогда как в развитых странах мира этот показатель в 2-3 раза выше. По посевным площадям и валовому сбору овощей Россия входит в первую десятку ведущих стран, однако по урожайности находится на 57-м месте.

Существует и другая проблема отрасли. В XXI веке изменились агрономические парадигмы овощеводства: вместо валового сбора и величины урожая все

большее значение в мире придают качеству продукции, ее целебным свойствам, влиянию на здоровье человека и, соответственно, на качество его жизни. За рубежом критерии успешного овощеводства — экологическая безопасность и оптимальный биохимический состав продукции, например, высокое содержание йода, селена и т.д. Сегодня девиз аграриев Запада — вкусные и здоровые овощи. Выход отечественного овощеводства на этот уровень напрямую зависит от научного обеспечения отрасли [1].

Создание энергоресурсосберегающих технологий и технических средств для тепличного хозяйства на современном этапе развития отрасли является актуальной задачей [2]. Ввод ограничения на ввоз продуктов, производимых за рубежом, привел к дефициту, хотя в предыдущие годы пополнение овощной корзины происходило за счет импорта, который составлял около 6,5 млн т в год на сумму $5 млрд, что неминуемо привело к росту цен. Данная ситуация предполагает создание нормативной и экономической базы для ускоренной модернизации отрасли овощеводства и росту как производственных площадей, урожайности, так и, что более важно, качества продукции.

Для успешного прорастания семян необходимы благоприятные условия. Вода является необходимым условием прорастания семян. В природных условиях прорастание семян обычно начинается с момента проникновения воды в семя через семявход. Проникнув в семя, вода вызывает его набухание, при этом семя несколько увеличивается в объеме, в это время запасенные питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят в растворимое состояние и становятся доступными для клеток живого зародыша.

Наличие кислорода — также важное условие прорастания семян и развития проростка. При отсутствии кислорода и присутствии воды семена просто-напросто загниют и погибнут. В природе семена, попавшие в почву, получают кислород из воздуха, имеющегося в почве, поэтому в природных условиях, как правило, семена не задыхаются, а, получив достаточное количество влаги, прорастают, а в лабораторных и производственных условиях гибель семян не редкость.

Кроме воды и кислорода воздуха важнейшим условием прорастания семян является содержание в них питательных веществ. Они обеспечивают первоначальное питание зародыша, его способность к увеличению размеров и числа клеток и формированию проростка. Если запасных питательных веществ в семени мало, то развитие зародыша происходит медленно. Без использования питательных веществ, запасенных в семени, зародыш растения не способен развиться и сформировать растение. Растущий зародыш, поглощая запасные питательные вещества семени, энергично осуществляет в своих клетках обмен веществ. При этом его клетки активно дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ и тепло. Недостаток кислорода в воздухе (тем более его отсутствие) вызывает гибель зародыша.

На прорастание семян влияют также температурные условия. Одним растениям для прорастания их семян нужны большие температуры, другим — меньшие. Например, семена огурца и тыквы прорастают при температуре + 15... + 18 °С, а семена перца — при +25 °С. Семена гороха, редиса, льна, укропа прорастают при температуре +2... + 5 °С, семена клевера лугового — при 0... + 0,5 °С.

Преобладающему числу видов растений для прорастания семян свет не требуется.

При создании технических средств для проращивания семян необходимо учитывать выше приведенные условия, также следует применять компоненты с низким потреблением электроэнергии и ресурсов.

С теоретической точки зрения проектируемое устройство должно удовлетворять помимо физиологических требований семян условиям энергоэффективности. Параметры температуры t, оС, относительной влажности Ш, % и интенсивности подачи пара П, л.ч/м3, поддерживаются расходом энергии и ресурсов (1), такими как расход электрической энергии е, кВт.ч, затраты воды Р, л.ч/ м3, затраты тепла О, Дж/м3.

и ° С Ш, %

П, л ч/

/ м

е, кВт'ч/ 3

/м3

Р, л'ч/

м

(1)

О,

Дж

где е — расход электрической энергии, кВт.ч, и — температура среды в камере, оС, Ш — влажность среды в камере, %, П — интенсивность подачи пара, л.ч/ м3, Р — затраты воды, л.ч/ м3, О — затраты тепла, Дж/м3,

При этом необходимо соблюдать условие — время проращивания должно быть минимальным, всхожесть семян максимальной, в то же время расход энергии и ресурсов должен стремиться к минимуму:

Т=/(е,О ,Р)® min ] В ® max А(е,О ,Р)® min

(2)

где Т — время проращивания, ч, В — всхожесть семян, %.

Перспективное направление в технологии проращивания семян — это использование пара воды в качестве увлажнителя семян, при данном способе:

— возможно создание автоматизированных систем;

— максимально возможная аэрация семян кислородом воздуха;

— отсутствие контакта семян с водой, что предотвращает загнивание.

Источниками пара при данном способе увлажнения могут быть различные конструкции — это увлажнители холодного или горячего пара и ультразвуковые. Самые современные увлажнители, они же — самые эффективные — ультразвуковые. В них вода попадает на пластину (мембрану), которая вибрирует с высокой частотой, вследствие чего вода превращается в мелкодисперсную водяную пыль (туман), которую вентилятор подает семенам. Преимуществами ультразвуковых увлажнителей являются невысокое потребление электроэнергии, низкий шум, точный контроль влажности.

На базе факультета технического сервиса Омского государственного аграрного университета им. П. А. Столыпина было разработано устройство для проращивания семян [3], которое позволяет проращивать семена с высоким качеством, с уменьшением времени проращивания и низким потреблением энергоресурсов.

Целью научного исследования является повышение эффективности производства овощей закрытого грунта путем применения проращивания семян перед

3

3

3

Рыжковой" "Ривьера"

Рис. 1. Время проращивания семян, дней

посадкой с помощью устройства для проращивания семян «Росинка» [4].

Объектом исследования является устройство для проращивания семян «Росинка», созданная на базе факультета технического сервиса Омского государственного аграрного университета им. П. А. Столыпина.

Экспериментальные исследования, проведенные на устройстве для проращивания «Росинка», подтвердили, что основными параметрами среды для скорейшего проращивания семян являются температура и влажность. Поэтому устройство для проращивания «Росинка» имеет автоматическое регулирование данных параметров, что позволяет поддерживать оптимальный микроклимат среды для семян.

На базе разработанного устройства были проведены исследования времени проращивания семян различных растений. Как видно из представленных графиков (рис. 1), время проращивания сократилось в среднем в три раза. При этом расход воды составил 0,0125 л/ч, расход электрической энергии 0,083 кВт-ч на 1000 семян.

Использование устройства для проращивания семян «Росинка» в производственных условиях теплично-парниковых хозяйств позволит сократить сроки проращивания семян, повысить производительность труда, снизить затраты на заработную плату и энергоресурсы.

Библиографический список

1. Литвинов, С. С. Овощеводство России и его научное обеспечение / С. С. Литвинов // Картофель и овощи. - 2013. -№ 10. - С. 2-5.

2. Алгазин, Д. Н. Перспективы выращивания тепличных культур с применением аэропоники в условиях сибирского региона / Д. Н. Алгазин // Вестник Омского гос. аграр. ун-та. -2014. - № 1 (13). - С. 36-39.

3. Пат. 52611 Российская Федерация, МПК А 01 С 1/02. Устройство для проращивания зерна / Д. Н. Алгазин, Д. А. Воробьев ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П. А. Столыпина. - № 2014150116 ; заявл. 10.12.2014 ; опубл. 10.06.15, Бюл. №. 16.

4. Алгазин, Д. Н. Повышение эффективности предпосевной обработки семян в условиях защищенного грунта / Д. Н. Алга-зин, Д. А. Воробьев, А. И. Забудский // Вестник Омского гос. аграр. ун-та. - 2015. - № 1 (17). - С. 65-68.

АЛГАЗИН Дмитрий Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры технического сервиса, механики и электротехники.

ВОРОБЬЕВ Дмитрий Анатольевич, старший преподаватель кафедры технического сервиса, механики и электротехники.

ЗАБУДСКИЙ Андрей Иванович, ассистент кафедры технического сервиса, механики и электротехники. ЗАБУДСКАЯ Елена Андреевна, магистрант гр. 207 факультета технического сервиса в АПК.

Адрес для переписки: dalgazin@mail.ru

Статья поступила в редакцию 15.09.2015 г. © Д. Н. Алгазин, Д. А. Воробьев, А. И. Забудский, Е. А. Забудская

Книжная полка

Ивенин, В. В. Агротехнические особенности выращивания картофеля : учеб. пособие / В. В. Ивенин, А. В. Ивенин. - 2 изд., перераб. - СПб. : Лань, 2015. - 336 с. - ISBN 978-5-81141907-4.

В учебном пособии изложены научные основы оптимизации приемов возделывания картофеля. Пособие предназначено для студентов агрономических специальностей, полезно для агрономов и руководителей хозяйств.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.