ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ. ЧАСТЬ 1. УСТАНОВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ НА СЕМЕНА

Казакова Алия Сабировна; Донцова Валентина Юрьевна; Юдаев Игорь Викторович

Information about the author Maximov Yurii Valerevich - Candidate of Technical Sciences, director of the Warehouse and Transport Logistics, Technocom Group LLC (Rostov-on-Don, Russian Federation). Phone: +7-918-529-08-00. E-mail: [email protected].

Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interests. The author declares no conflict of interests.

УДК 631.53.027:633.16:581.142

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ. ЧАСТЬ 1. УСТАНОВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ

НА СЕМЕНА

В настоящее время разработано множество способов стимулирующей обработки семенного материала перед посевом с использованием лазерного, ультразвукового, плазменного, магнитного, электрического и других видов обработки. Нами изучено влияние предпосевной обработки семенного материала ячменя электрическим полем переменного напряжения промышленной частоты. Поиску недорогих экологически безвредных приемов предпосевной обработки семян в последнее время придается большое значение. Наиболее стабильный и положительный эффект оказывает действие электрического поля на семена. Объектом исследования служили семена ярового ячменя сортов Вакула и Сокол за разные годы выращивания. Предпосевную обработку семян в электрическом поле переменного напряжения промышленной частоты напряженностью 5 кВ/см проводили на специально собранной лабораторной установке в течение 20, 40 и 60 секунд. Лабораторную всхожесть обработанных семян определяли по истечении 1-9 дней отлежки. Всхожесть семян - один из наиболее важных показателей, дающих оценку будущему урожаю. Под действием электрического поля семена поглощают воды больше и набухают, что повышает их всхожесть и ускоряет появление всходов, рост и развитие растений. Выявлена положительная реакция всех изучаемых режимов обработки в электрическом поле переменного напряжения промышленной частоты на семена ярового ячменя. Максимальное увеличение энергии прорастания было зафиксировано в среднем на 18%, а всхожести на 12,7% и было получено на пятый день отлежки после обработки семян в электрическом поле в течение 40 секунд. Такую обработку семян ярового ячменя независимо от года и сорта и года их репродуцирования можно проводить в течение 40 секунд при напряженности электрического поля 5 кВ/см.

Ключевые слова: электрическое поле переменного напряжения промышленной частоты, предпосевная обработка, семена, ячмень, всхожесть, энергия прорастания, день отлежки.

Для цитирования: Казакова А.С., Донцова В.Ю., Юдаев И.В. Применение электротехнологий для предпосевной обработки семян ярового ячменя. Часть 1. Установление оптимального режима воздействия электрического поля переменного напряжения промышленной частоты на семена // Вестник аграрной науки Дона. 2021. № 2 (54). С. 36-42.

APPLICATION OF ELECTRICAL TECHNOLOGIES FOR PRE-SOWING TREATMENT OF SPRING BARLEY SEEDS.

PART 1. ESTABLISHING THE OPTIMAL EFFECT OF AN ELECTRIC FIELD ACTION OF ALTERNATING VOLTAGE

OF INDUSTRIAL FREQUENCY ON SEEDS

Many methods have now been developed for stimulating processing of seed material using laser, ultrasonic, plasma, magnetic, electrical and other treatments. We evaluated the pre-sowing treatment of seed material of spring barley with a variable electric field, which provided a reliable increase in germination energy and laboratory germination with a certain period of backfilling days, but clarification of the mechanisms of this impact is required. Pre-sowing treatment of seeds in an alternating electric field of industrial frequency (PET) with a voltage of 5 kV/cm was carried out at a laboratory installation. At the same time, the positive reaction of all the studied treatment modes in a variable electric field to spring barley seeds was revealed. The best mode of treating seeds with a variable electric field is 40 seconds in all the years of research, the highest indicators of germination energy and laboratory germination are shown here. We have established that the effect on seeds with a variable electric field is observed already at the first stages of plant development and the positive effect of the action is also preserved on the 5th day of seed tracing and significantly exceeds control. Pre-sowing treatment of spring barley seeds with an alternating electric field of industrial frequency gave positive results for all days of tracing, but the maximum effect was obtained on the fifth day of tracing both for germination energy by 14% and for laboratory germination from 24 to 30%.

Keywords: variable electric field, pre-sowing treatment, seeds, barley, germination, energy, day of decontamination.

For citation: Kasakova A.S., Dontsova V.Yu., Yudaev I.V. Application of electrical technologies for pre-sowing treatment of spring barley seeds. Part 1. Establishing the optimal effect of an electric field action of alternating voltage of industrial frequency on seeds. Vestnik agrarnoy nauki Dona = Don agrarian science bulletin. 2021; 2 (54): 36-42. (In Russ.)

Введение. В результате исторически накопленного опыта ведения хозяйствования на земле и обобщения научных исследований было установлено, что правильно и качественно подготовленные к посеву семена - один из главных факторов формирования высокой урожайности возделываемых культур. Поэтому предпосевной обработке семян [1] отводится роль одного из основных этапов в цикле производства продукции растениеводства. При этом важно выбрать из числа существующих такой прием, который способен, наряду с эффективным подавлением в семенах патогенной микрофлоры, одновременно обеспечивать активизацию ростовых процессов при минимальных затратах энергии, труда, финансовых и технических средств [2]. Также большое внимание должно уделяться разработке и внедрению новых экологически чистых способов, к числу которых относятся и физические методы стимуляции семян. Применение для предпосевной обработки семян электрофизических методов, в частности, обработка их электрическим полем переменного напряжения промышленной частоты (ПЭП), соответствует всем этим требованиям [3]. Процесс разработки каждого нового способа предпосевной обработки семян ПЭП включает выбор и обоснование наиболее оптимального режима обработки, который базируется на изучении влияния напряженности ПЭП, экспозиции и продолжительности времени (отлежку) от момента обработки семян до их закладки на проращивание или высев в почву.

В селекционных учреждениях семена сельскохозяйственных культур хранят без пересева продолжительное время, в результате чего они теряют всхожесть. Поэтому разработка и применение методов предпосевной стимуляции старых семян в электрическом поле переменного напряжения промышленной частоты имеет большое практическое значение [4]. В ответ на предпосевную обработку всхожесть свежих и особенно старых семян возрастает.

Был предложен способ, когда на семенной или посадочный материал воздействуют низкочастотным высоковольтным импульсно-модулированным электрическим полем, которое создают, используя разряд конденсатора [5]. Данный способ позволяет повысить урожайность картофеля, зерновых и овощных культур при снижении объема воздействий химических веществ, снизить накопление нитратов и тяже-

лых металлов в процессе вегетации и упростить технологию обработки. Так, всхожесть обработанных семян ярового ячменя возросла по сравнению контролем на 6,5%, а урожайность -на 6,17%.

Воздействие на семена ячменя импульсным электрическим полем в течение 14 минут в присутствии ионов Са+2 привело к увеличению их всхожести и возрастанию активности а-амилазы на 29% за счет увеличения содержания суммарной РНК и экспрессии гена Атуб-4, отвечающего за синтез а-амилазы [6].

Было показано, что воздействие на семена ячменя электрическим полем коронного разряда (ЭПКР) приводит к увеличению лабораторной всхожести на 12-14%, максимальный эффект был получен через 4 дня отлежки семян [7]. При воздействии ЭПКР на семена овощных культур (огурцы, фасоль, редис, морковь, лук репка, картофель, салат) также был получен стимулирующий эффект [8]. Авторы подвергали семена воздействию ЭПКР на установке «Экран» в четырех режимах, отличающихся напряженностью электрического поля в рабочем пространстве камеры - 2 кВ/см, 3,5 кВ/см, 5 кВ/см и 5,5 кВ/см. При воздействии ЭПКР с напряженностью 3,5 кВ/см было получено увеличение урожайности огурцов на 15%, а прибавка урожая фасоли после обработки семян ЭПКР с мощностью 5 кВ/см составила 27%. Наиболее эффективными режимами ЭПКР для повышения урожайности изученных овощных культур являются режимы с напряженностью 3,5 кВ/см и 5 кВ/см. При воздействии электромагнитным полем с частотой, близкой или равной резонансной частоте обрабатываемых семян, происходит преобразование внешнего излучения в собственные колебания белковых молекул, ускоряя биохимические реакции и влияя на ферментативную активность семян. Однако ответная реакция семян на один и тот же воздействующий фактор может быть различной, в зависимости от сорта и качества семян, длительности обработки и дозы облучения, времени от момента обработки до посева, а также от природных факторов и некоторых других обстоятельств [9].

В работе [10] было установлено, что обработка семян лука в электрическом поле с напряженностью от 2 до 4 кВ/см при продолжительности обработки от 15 до 150 секунд приводит к увеличению их всхожести. Лучший ре-

зультат по всхожести был получен при напряженности 9 кВ/см и продолжительности обработки 45 секунд.

Обработка семян сои в течение 50-60 секунд приводила к увеличению энергии прорастания на 52-64%, при этом авторы отмечали подавление патогенной микрофлоры на прорастающих семенах [10].

К сожалению, внедрение методов предпосевной стимуляции семян, в частности, метода обработки семян в электрическом поле переменного напряжения, в практику растениеводства затруднено, так как недостаточно изучены оптимальные режимы обработки семян различных культур.

Целью исследований являлось установление оптимального режима предпосевного воздействия электрического поля переменного напряжения промышленной частоты на семена ярового ячменя, которое дает максимальное увеличение посевных свойств семян - энергии прорастания и всхожести.

Объектом исследований служили семена ярового ячменя сортов Вакула и Сокол, включенных в Госреестр селекционных достижений, которые были репродуцированы в Агро-технологическом центре АЧИИ в 2018-2020 гг. по принятой в регионе технологии.

Методика исследований. Предпосевную обработку семян в электрическом поле переменного напряжения промышленной частоты напряженностью 5 кВ/см проводили на лабораторной установке. Основными элементами экс-

периментального комплекса были: 1) источник регулируемого высокого постоянного и переменного напряжения - СКАТ-70; 2) высоковольтный киловольтметр, мультиметр и электронный таймер; 3) экспериментальная рабочая ячейка. Исследуемые семена загружались в ячейку, в которой были размещены неподвижный нижний электрод и изменяющий свое расположение - верхний. Расстояние между электродами в опыте было равно 10 см. Напряжение обработки задавалось с электронной панели управления аппаратом СКАТ-70. После подачи на электроды напряжения 5 кВ/см таймер отсчитывал заданную экспозицию (20, 40 и 60 секунд), после выдержки которой обработка прекращалась. Расстояние между электродами составляло 1 см.

Период между обработкой семян и их закладкой на проращивание (отлежка) составлял от одного до девяти дней. Контролем в опытах служили необработанные семена.

Семена проращивали в рулонах фильтровальной бумаги согласно ГОСТ 12038-84 на дистиллированной воде при +20 °С. Энергию прорастания семян определяли через трое, а всхожесть - через семь суток от посева.

Результаты исследований

Энергия прорастания. В таблице 1 представлены результаты влияния различных режимов предпосевной обработки семян ярового ячменя сорта Вакула в ПЭП на их энергию прорастания.

Таблица 1 - Изменение энергии прорастания семян ярового ячменя сорта Вакула урожая 2018 года в процессе отлежки после их обработки электрическим полем переменного напряжения промышленной частоты напряженностью 5 кВ/см.

В контроле энергия прорастания составила 71%

Продолжительность обработки Энергия прорастания семян (%) после отлежки (дней)

1 день 2 день 3 день 4 день 5 день 6 день 7 день 8 день 9 день

20 с 75 74 75 85 93 81 70 68 68

40 с 71 65 72 80 92 74 64 63 64

60 с 70 65 68 78 91 65 62 66 70

Все изученные режимы обработки семян имеют стимулирующий эффект на энергию прорастания семян. Максимальный стимулирующий эффект действия электрического поля переменного напряжения на семена ярового ячменя проявляется при всех режимах обработки семян и отлежки 4 суток. Различия в макси-

мальных значениях энергии прорастания в зависимости от продолжительности обработки составляют 1-2%, что позволяет сделать заключение о достаточности стимулирующего влияния определенной дозы энергетического воздействия.

Самый высокий процент увеличения энергии прорастания семян на 22% по сравнению с необработанными семенами был получен после их электростимуляция в течение 20 секунд и посеве на 5-е сутки после обработки. При сокращении временного промежутка после обработки семян до их закладки на проращивание

и отлежки более 5 дней положительный эффект снижается.

Лабораторная всхожесть семян. Любой вид предпосевной обработки семян используют для повышения их всхожести. В таблице 2 представлены результаты определения всхожести семян ярового ячменя после их электростимуляции.

Таблица 2 - Изменение всхожести семян ярового ячменя сорта Вакула урожая 2018 года в процессе отлежки после их обработки электрическим полем переменного напряжения промышленной частоты напряженностью 5 кВ/см.

В контроле всхожесть составила 84%

Вариант опыта Лабораторная всхожесть семян (%) после отлежки (дней)

1 день 2 день 3 день 4 день 5 день 6 день 7 день 8 день 9 день

20 с 84 74 85 87 94 77 86 87 88

40 с 84 85 83 77 99 87 84 74 82

60 с 84 81 78 88 92 85 89 84 83

Все изученные режимы электростимуляции семян оказали положительное влияние на всхожесть: в контроле всхожесть составила 84%, а после обработки ее значения существенно возросли. Максимальный эффект был получен на 5-й день после обработки семян, а затем всхожесть семян постепенно снижалась. Обработка семян электрическим полем переменного напряжения промышленной частоты в течение 40 секунд дала максимальное увеличение всхожести - на 15% по сравнению с контролем.

Таким образом, все изученные режимы предпосевной обработки семян электрическим полем переменного напряжения промышленной частоты оказали положительное влияние на энергию прорастания и всхожесть, но максимальный эффект по всхожести был получен в результате обработки семян в течение 40 секунд. После обработки энергия прорастания и всхожесть семян постепенно увеличиваются и достигают максимальных значений на 5-е сутки отлежки.

Стимулирующий эффект действия электрического поля переменного напряжения промышленной частоты проверили на семенах сорта Сокол за два года репродуцирования, которые отличались по гидротермическому режиму периода вегетации растений ячменя: 2019 год был острозасушливым, а 2020 год - умеренно засушливым.

Установлено, что воздействие на семена электрическим полем переменного напряжения

промышленной частоты оказывает положительный эффект независимо от сорта и года репродуцирования семян. Энергия прорастания и всхожесть семян сорта Сокол возрастали в результате предпосевной обработки в течение 40 секунд (рисунок).

Обработанные семена за оба года репродуцирования имели более высокие значения энергии прорастания и всхожести по сравнению с контролем. Максимальный эффект электростимуляции проявился на 5-е сутки после обработки. Энергия прорастания у обработанных семян урожая 2019 года возросла на 18%, а всхожесть на 14%, а у семян урожая 2020 года эти показатели возросли на 11% и 9%, соответственно. Полученные результаты имеют близкие значения с процентом увеличения энергии прорастания и всхожести обработанных семян сорта Вакула за 2018 год.

В среднем по всем изученным сортам за разные годы их репродуцирования увеличение энергии прорастания составило 18%, а всхожести - 12,7%. После обработки электрическим полем переменного напряжения семена следует высевать на пятые сутки.

Полученные нами результаты положительного влияния обработки семян ярового ячменя в электрическом поле переменного напряжения промышленной частоты совпадают по значению напряженности электрического поля и продолжительности отлежки с результатами, полученными на семенах других культур.

Энергия прорастания

Всхожесть

70 чО 68 о-- «г 66 X 64 1 62 1 60 | 58 и 56 £ 54 а 2 52 — т 50 J 1 Г.

L\i¿ .и fifi

59 60

1

54

/ ** ■& &

Влияние электрического поля переменного напряжения промышленной частоты на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян ярового ячменя Сокол

Выводы

Предпосевная обработка семян ярового ячменя разных сортов, репродуцированных в разные по гидротермическому режиму периода вегетации растений годы, дает положительный эффект при их стимуляции в течение 20, 40, 60 секунд в электрическом поле переменного напряжения промышленной частоты напряженностью 5 кВ/см.

Максимальный эффект этой обработки проявляется на 5-е сутки после воздействия. Из изученных режимов обработки максимальное

значение прибавки процента энергии прорастания и всхожести семян дал вариант 40 секунд.

Предпосевную обработку семян ярового ячменя электрическим полем переменного напряжения промышленной частоты независимо от года и сорта и года их репродуцирования можно проводить в течение 40 секунд при напряженности электрического поля 5 кВ/см.

Литература

1. Исследование эффекта от предпосевной электромагнитной обработки на всхожесть / Г. Антонова, С. Дечева, М. Михов, К. Сираков // Вестник Красноярского государственного университета. - 2017. - № 1. - С. 77- 79.

2. Пат. 2487519 Р, C1MnKA01C1/00; A01F25/00 Р. Способ предпосадочной обработки семенного материала сельскохозяйственных культур и послеуборочной обработки урожая / Бельковец Е.М., Галантерник Ю.М., Доб-руцкая Е.Г., Филиппов А.В., Филиппова Г.Г., Костя-шов В.В., Кузнецова М.А., Широкова Е.А., Стацюк Н.В.; патентообладатель ГНУ ВНИИФ Россельхозакадемии. -заявл. 15.02.2012; опубл. 20.07.2013, Бюл. № 20.

3. Тибирьков, А.П. Электрофизическая обработка семян - новый агроприем при возделывании ярового ячменя на Юге России / А.П. Тибирьков, И.В. Юдаев // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 2-22. -С. 4930-4933.

4. Предпосевная электрообработка семян: опыт Нижнего Поволжья / И.В. Юдаев, М.Н. Белицкая, И.Р. Грибуст, Е.В. Азаров // Энергетика и автоматика. -2013. - № 3. - С. 48-54.

5. Юдаев, И.В. Предпосевная электрофизическая обработка семян - перспективный агроприем ресурсосберегающей технологии / И.В. Юдаев, А.П. Тибирьков, Е.В. Азаров // Известия Нижневолжского агроуниверси-тетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 3 (27). - С. 61-66.

6. Prospects for the use of stimulation by electric field of old cereal seeds / A.S. Kasakova, S.Y. Mayboroda, V.B. Chronyuk [et al.] // Asia Life Sciences. - 2019. - Vol. 28. - No 1. - P. 229-239.

7. Lynikiene, S. Effect of Electrical Field on Barley Seed Germination Stimulation / S. Lynikiene, A. Pozeliene // Agricultural Engineering International: the CIGR Journal of Scientific Research and Development. - Manuscript FP 03 007. August, 2003.

8. Magnetic field pre-sowing treatment as an organic friendly technique to promote plant growth and chemical elements accumulation in early stages of cotton / D.J. Bilalis, N. Katsenios, A. Efthimiadou, A. Karkanis, E.M. Khah, T. Mitsis // Australian Journal of Crop Sciences. - 2013. -№ 7(1). - Р. 46-50.

9. The effect of electric field on seed germination and growth parameters of onion seeds (Allium cepa) / F. Mo-lamofrada, M. Lotfia, J. Khazaeib, R. Tavakkol-Afsharic and A. abbas Shaiegani-Akmald // Advanced Crop Science. -2013. - Vol. 3. - No 4. - Р. 291-298.

10. Pulsed Electric Field as a Means to Elevate Activity and Expression of a-Amylase in Barley (Hordeum vulgare L.) Malting / Zhang L., Li C.Q., Jiang W. et al. // Food Bioprocess Technol. - 2019. - No 1. - Р. 1010-1020.

References

1. Antonova G., Decheva S., Mihov M., Sirakov K. Is-sledovanie effekta ot predposevnoy elektromagnitnoy obrabotki na vskhozhest' [Research of the effect of pre-sowing electromagnetic treatment on germination], Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo universiteta, 2017, No 1, pp. 77-79. (In Russian)

2. Bel'kovets E.M., Galanternik Yu.M., Dobrut-skaya E.G., Filippov A.V., Filippova G.G., Kostyashov V.V., Kuznetsova M.A., Shirokova E.A., Statsyuk N.V. Sposob predposadochnoy obrabotki semennogo materiala sel'skokhozyaystvennykh kul'tur i posleuborochnoy obrabotki urozhaya [Method for pre-planting processing of seed material of agricultural crops and post-harvest processing of crops], pat. 2487519 R, C1MPKA01C1/00; A01F25/00, paten-toobladatel' GNU VNIIF Rossel'hozakademii, zayavl. 15.02.2012, opubl. 20.07.2013, Byul. No 20. (In Russian)

3. Tibir'kov A.P., Yudaev I.V., Elektrofizicheskaya obrabotka semyan - novyy agropriem pri vozdelyvanii yarovogo yachmenya na Yuge Rossii [Electrophysical seed treatment is a new agricultural practice in the cultivation of spring barley in the South of Russia], Fundamental'nye issle-dovaniya, 2015, No 2-22, pp. 4930-4933. (In Russian)

4. Yudaev I.V., Belitskaya M.N., Gribust I.R., Aza-rov E.V. Predposevnaya elektroobrabotka semyan: opyt Nizhnego Povolzh'ya [Presowing electrical seed treatment: the experience of the Lower Volga region], Energetika i avtomatika, 2013, No 3, pp. 48-54. (In Russian)

5. Yudaev I.V., Tibir'kov A.P., Azarov E.V. Predpose-vnaya elektrofizicheskaya obrabotka semyan - perspektivnyy agropriem resursosberegayushchey tekhnologii [Pre-sowing electrophysical seed treatment is a promising agricultural method of resource-saving technology], Izvestiya Nizh-nevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2012, No 3 (27), pp. 61-66. (In Russian)

6. Kasakova A.S., Mayboroda S.Y., Chronyuk V.B. [et al.], Prospects for the use of stimulation by electric field of old cereal seeds, Asia Life Sciences, 2019, Vol. 28, No 1, pp. 229-239.

7. Lynikiene, S. Effect of Electrical Field on Barley Seed Germination Stimulation S. Lynikiene, A. Pozeliene, Agricultural Engineering International: the CIGR Journal of Scientific Research and Development. Manuscript FP 03 007. August, 2003.

8. Bilalis D.J., Katsenios N., Efthimiadou A., Karka-nis A., Khah E.M., Mitsis T. Magnetic field pre-sowing treatment as an organic friendly technique to promote plant growth and chemical elements accumulation in early stages of cotton. Australian Journal of Crop Sciences, 2013, No 7(1), pp. 46-50.

9. Molamofrada F., Lotfia M., Khazaeib J., Tavakkol-Afsharic R. and A. abbas Shaiegani-Akmald. The effect of electric field on seed germination and growth parameters of onion seeds (Allium cepa), Advanced Crop Science, 2013, Vol. 3, No 4, pp. 291-298.

10. Zhang L., Li CQ., Jiang W. et al. Pulsed Electric Field as a Means to Elevate Activity and Expression of a-Amylase in Barley (Hordeum vulgare L.) Malting, Food Bioprocess Technol, 2019, No 1, pp. 1010-1020.

Сведения об авторах

Казакова Алия Сабировна - доктор биологических наук, профессор кафедры «Агрономия и селекция сельскохозяйственных культур», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: 8(863-59) 35-9-96. E-mail: [email protected].

Донцова Валентина Юрьевна - аспирантка 4-го года очной формы обучения, направление подготовки 35.06.01 «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-918-586-23-85. E-mail: [email protected].

Юдаев Игорь Викторович - доктор технических наук, профессор кафедры «Энергообеспечение предприятий и электротехнологии», проректор по учебной и воспитательной работе ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский ГАУ (г. Пушкин, Российская Федерация). E-mail: [email protected].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Information about the authors

Kasakova Aliya Sabirovna - Doctor of Biological Sciences, professor of the Agronomy and Crop Selection department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: 8 (863-59) 35-9-96. E-mail: [email protected].

Dontsova Valentina Yuryevna - 4th year post-graduate student on the board of training 35.06.01 «Selection and Seed Production of Agricultural Crops», Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-918-586-23-85. E-mail: [email protected].

Yudaev Igor Viktorovich - Doctor of Technical Science, professor of the Power Supply of Enterprises and Electrotech-nology department, Vice-Rector for Academic and Educational Work, FSBEI HE «St. Petersburg State Agrarian University» (Pushkin, Russian Federation). E-mail: [email protected].

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.

УДК 631.3:658.562.4

Технологии возделывания большинства сельскохозяйственных культур предполагают выполнение операции по сплошной культивации почвы. Здесь особые требования предъявляются к рабочим органам - культиваторным лапам, выполняющим подрезание сорняков, крошение, измельчение обрабатываемой почвы в условиях интенсивного трения, деформации и ударных нагрузок. В большинстве случаев это стрельчатые культиваторные лапы, износостойкость и долговечность которых зависят от применяемых конструкционных материалов, наличия термообработки и упрочняющих воздействий в зоне режущей кромки. Повышенное внимание учёных и конструкторов к долговечности рабочих органов культиваторов отмечается со времён появления самих машин. Ведь именно рабочие органы определяют качество выполняемых полевых работ, что влияет на будущий урожай возделываемых культур. Основные технические характеристики культиваторных лап регламентируются действующим отраслевым стандартом ОСТ 23.2.164-87 «Лапы и стойки культиваторов. Общие технические условия». Кроме того, к настоящему времени усилиями многих учёных разработаны методы повышения износостойкости и долговечности культиваторных лап путём нанесения на металл основы лапы различных упрочняющих покрытий. Однако, несмотря на наличие стандарта и технических условий на изготовление, а также множества новых апробированных методов упрочняющего воздействия, имеющиеся на рынке культиваторные лапы массово подвергаются жёсткой критике со стороны потребителей. Выпускаемые различными заводами рабочие органы имеют критически низкий ресурс, форсированно изнашиваются, изгибаются и деформируются. Это вызвано нарушением технологии изготовления изделий, а также отсутствием независимой системы контроля их качества перед отправкой к потребителю. В статье приведены результаты исследований ряда параметров серийных стрельчатых культиваторных лап, установленных отраслевым стандартом. Определены химические составы и марки сталей лап, выполнен микроструктурный анализ сплавов с измерением микротвёрдости. Сделано заключение относительно износостойкости исследуемых образцов культиваторных лап. Даны рекомендации по формированию системы управления качеством рабочих органов почвообрабатывающих машин.

Ключевые слова: культиваторная лапа, качество, марка стали, упрочнение, микроструктурный анализ, микрошлиф, спектральный анализ, твердомер, микротвёрдость.

Для цитирования: Серёгин А.А., Валуев Н.В., Никитченко С.Л., Асатурян А.В. Результаты оценки качества культиваторных лап // Вестник аграрной науки Дона. 2021. № 2 (54). С. 42-49.

The technologies of cultivation of most agricultural crops involve the operation of continuous cultivation of the soil. Here, special requirements are imposed on working bodies - cultivator arms that perform weed cutting, crumbling, grinding of the culti-