CC BY
55
Литература
1. Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике / под общ. ред. С.Н. Шерстнева. - Москва: КНОРУС, 2012. -864 с.
2. Электротехнический справочник в 4 т. - Москва: Изд-во НЦ ЭНАС, 2008.
3. www.nexans.ru RU 126210 U1, 20.03.2013 «Открытый переходной пункт 110 кВ».
4. Комплектная трансформаторная подстанция блочная модернизированная - КТПБ-М: рекламный проспект «СЭЩ». - Самара 2010.
5. Комплектная трансформаторная подстанция КТПБ: рекламный проспект 2010 г., фирма «CVEL». -Екатеринбург, 2011.
6. Будзко, И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская- Москва: Колос, 2000.
7. Пат. RU 110875. Открытое распределительное устройство / Ахметшин P.C.; опубл. 27.11.2011, Бюл. №33.
8. Рыбаков, Л.М. Воздушные линии электропередачи: учеб. пособие / Л.М. Рыбаков, P.C. Ахметшин, Н.Л. Макарова. - Йошкар-Ола, 2014. - 152 с.
9. Пат. RU 46518 U1. Усиленная железобетонная опора линии электропередачи / Ахметшин P.C., Баев В.В.
10. Пат. на ПМ 160351 Устройство кабельной муфты на опоре / Ахметшин P.C., Рахматуллина Р.Н.; опубл. 18.02.2016.
11. Пат. 2565065 Устройство переключательное напряжением 110 кВ и выше / Ахметшин P.C., Анчуго-ва АФ., Гумеров A3.; опубл. 20.10.2015, Бюл. № 29.
References
1. Polnyi spravochnik po elektrooborudovaniyu i elek-trotekhnike [Full reference book to electrical equipment and electrical engineering], pod obshch. red. S.N. Sherstneva, M., KNORUS, 2012, 864 p.
2. Elektrotekhnicheskii spravochnik v 4 t., [Electro-technical reference book], M., Izdatel'stvo NTs ENAS, 2008.
3. www.nexans.ru RU 126210 U1, 20.03.2013 «Otkry-tyi perekhodnoi punkt 110 kV».
4. Komplektnaya transformatornaya podstantsiya blochnaya modernizirovannaya [Complete transformer block substation - upgraded], KTPB-M.: reklamnyi prospekt «SEShch», Samara, 2010.
5. Komplektnaya transformatornaya podstantsiya KTPB [Complete transformer block substation], reklamnyi prospekt 2010 g., firma «CVEL», Ekaterinburg, 2011.
6. Budzko I.A., Leshchinskaya T.B. Elektrosnabzhe-nie sel'skogo khozyaistva [Electric power supply of agriculture], M„ Kolos, 2000.
7. Akhmetshin R.S. Otkrytoe raspredelitel'noe ustroistvo, Pat. No 110875, opubl. 27.11.2011, Byul. No 33.
8. Rybakov L.M., Akhmetshin R.S. Makarova N.L. Vozdushnye linii elektroperedachi: ucheb. posobie, Ioshkar-Ola, 2014, 152 p.
9. Akhmetshin R.S., BaevV.V. Usilennaya zhelezobe-tonnaya opora linii elektroperedachi, Pat. No 46518 U1.
10. Akhmetshin R.S., Rakhmatullina R.N. Ustroistvo kabel'noi mufty na opore, Pat. na PM No 160351, opubl. 18.02.2016.
11. Akhmetshin R.S., Anchugova A.F., Gumerov A.Z. Ustroistvo pereklyuchatel'noe napryazheniem 110 kV i vyshe, Pat. No 2565065, opubl. 20.10.2015, Byul. No 29.
Сведения об авторе
Ахметшин Роберт Султанович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроэнергетика и электротехника», Набережночелнинский институт (филиал) Казанского (Приволжского) федерального университета (г. Набережные Челны, Российская Федерация). Тел.: 8(8552) 39-65-71. E-mail: [email protected].
Information about the author Akhmetshin Robert Sultanovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Electro Energy and Electrical Engineering department, Naberezhnye Chelny Institute (branch) of the Kazan (Volga) Federal University (Naberezhnye Chelny, Russian Federation). Phone: 8(8552) 39-65-71. E-mail: [email protected].
УДК 631.363:636.086.5
ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА © 2018 г. C.B. Вендин, Ю.В. Саенко, A.A. Гетманов, C.B. Саенко
В условиях промышленной технологии производства свинины при скармливании животным комбикормов существенно возрастает потребность в белке, питательных, минеральных веществах и витаминах. Дефицит этих веществ приводит к нарушению развития молодняка, а у взрослых свиноматок нарушаются воспроизводительные функции, что значительно снижает эффективность производства. Компенсировать дефицит витаминов можно за счет включения в рацион кормления пророщенного зерна ячменя. С позиций наилучшего использования зерно рекомендуется прорастить до величины ростков 1,5-2 см, затем высушить до влажности 12-14% и измельчить в дробилке до размеров частиц 1-1,4 мм. После чего пророщенное, высушенное и измельченное зерно поступает в спиральный транспортер для его перемешивания с комбикормом. На проращивание зерна влияют различные факторы. Одним из основных факторов является интенсивность освещённости. При проращивании зерно помещали в закрытую емкость, чтобы исключить проникновение солнечного света. Затем зерно освещали различными лампами. Приведены результаты исследований по влиянию уровня освещенности и времени освещения на длину ростков при проращивании зерна на витаминный корм. При про-
ведении исследований использовались различные источники оптического излучения: светодиодные, люминесцентные, лампы накаливания. Полученные результаты позволяют оптимизировать факторы освещенности и продолжительности освещения при проращивании зерна на витаминный корм животным. Поэтому статья имеет научную и практическую значимость для современного производства кормов. Представленные результаты применения светодиодного освещения для искусственного проращивания зерна являются хотя и показательными, но требуют дальнейшего изучения и уточнения режимов. Кроме того, необходимо исследовать влияние этого вида искусственного освещения на химический состав и питательную ценность пророщенного зерна.
Ключевые слова: излучение, пророщенное зерно, длина ростков, свет, люксметр, лампы, время освещения.
In the conditions of industrial technology of pork production and animal feed stuff the need for protein, nutrients, minerals and vitamins is significantly increasing. Deficiency of these substances leads to violated development of young and the reproductive functions of adult sows, that greatly reduces the production efficiency. Compensation for the deficiency of vitamins may be due to the inclusion in the diet feeding sprouted grains of barley. From the standpoint of the best use of the grain it is recommended to germinate sprouts to a value of 1,5 to 2 cm, then dry to a moisture content of 12-14% and crush in a mill to a particle size of 1-1,4 mm. Then germinated, dried and crushed grain is fed in a spiral conveyor for mixing with the feed. The germination of grain is influenced by various factors. One of the main factors is the intensity of illumination. The germinating grain was placed in a closed container to prevent the penetration of sunlight. Then the grain was lit with various lamps. The results of the influence of the light level and lighting time on the length of sprouts for vitamin feed stuff are presented. Various sources of optical radiation were used in the research: led, fluorescent, incandescent lamps. The obtained results allow us to optimize factors of illumination and duration of illumination at grain germination for vitamin feed stuff. Therefore, the article has scientific and practical significance for modern feed production. The presented results of the use of led lighting for unnatural grain germination are indicative, and they require further research and clarification of the modes. In addition, it is necessary to research the influence of this type of unnatural lighting on the chemical composition and nutritional value of sprouted grain.
Key words: radiation, germinated grain, length of sprouts, light, luxmeter, lamps, illumination time.
Введение. В условиях промышленной технологии производства свинины при скармливании животным комбикормов существенно возрастает потребность в белке, питательных, минеральных веществах и витаминах.
Дефицит этих веществ приводит к нарушению развития молодняка, а у взрослых свиноматок нарушаются воспроизводительные функции, что значительно снижает эффективность производства.
Компенсировать дефицит витаминов можно за счет включения в рацион кормления пророщенного зерна ячменя [1].
Согласно существующей технологии кормления животных комбикорма на свиноводческий комплекс доставляют непосредственно с заводов, затем выгружают их в бункер для сухих кормов. Из бункера сухой комбикорм спиральным транспортером подают в бункер-накопитель, расположенный в помещении. Затем комбикорм с помощью тросово-шайбового транспортера поступает в дозаторы и в кормушки.
Как указывалось ранее, для повышения витаминной ценности корма можно использовать пророщенное зерно ячменя или пшеницы.
С позиций наилучшего использования зерно рекомендуется прорастить до величины ростков 1,5-2 см [1], затем высушить до влажности 12-14% и измельчить в дробилке до размеров частиц 1-1,4 мм [2]. После чего пророщенное, высушенное и измельченное зерно по-
ступает в спиральный транспортер для его перемешивания с комбикормом [3].
На проращивание зерна влияют различные факторы. Одним из основных факторов является интенсивность освещённости.
Известно, что свет играет большую роль в жизни растений [4]. При помощи света и зеленого вещества листа растения (хлорофилла) происходит процесс фотосинтеза - накопления углеводов из углекислоты воздуха в виде зеленой массы растений и плодов. В зимний период, когда солнце не дает достаточного по интенсивности и продолжительности освещения, в остекленных теплицах и оранжереях естественное освещение можно заменить искусственным.
На сегодняшний день в научной литературе нет однозначного подхода относительно выбора интенсивности и длительности освещения при выращивании растений в условиях светокультуры. Выбор режимов освещения зависит от вида растений, целей их выращивания, а также от ряда других факторов, среди которых большую роль играют оптические свойства растений [5-7].
Накопленные данные свидетельствуют о том, что источник света и режимы освещения подобраны с учётом вида, физиологических особенностей растения. Эти обстоятельства можно учесть на основе проведения экспериментальных исследований по изучению влияния
факторов освещенности на рост и развитие растений [8-10].
Ниже приведены результаты экспериментальных исследований по влиянию параметров искусственного освещения на прорастание зерна ячменя и пшеницы.
В качестве критерия оптимизации был принят один показатель - длина ростков зерна за пять дней. В таблице 1 приведены воздействующие факторы, а также интервалы и уровни варьирования независимых переменных.
Воздействующие факторы варьировали на трех уровнях (таблица 1).
Таблица 1 - Уровни варьирования факторов
Наименование фактора Уровни кодированных и фактических значений воздействующих факторов
Нижнее Нулевое Верхнее
значение -1 значение 0 значение +1
Xl (ОСВещеННОСТЬ, Emin, як) 500 900 1300
Хг (время освещения в течение суток, ч) 6 11 16
Температура воздуха при проращивании составляла 21-22 °С. Зерно предварительно обеззараживали в 0,05% растворе пермангана-та калия в течение 12 часов, после этого замачивали в воде, затем помещали в ёмкость (рисунок 1) и включали источник искусственного освещения.
При проращивании зерно помещалось в закрытую емкость 2, чтобы исключить проникновение солнечного света. В верхней части закрытой ёмкости 2 поочередно размещали лампы: накаливания, люминесцентную, светодиодную. Лампу 3 подключали к сети с возможностью изменения интенсивности освещения. Для измерения освещённости в нижней части за-
крытой ёмкости 2 устанавливали датчик 5 люксметра 1. Ёмкость с зерном располагали на дне закрытой ёмкости 1. В процессе появления ростка из зерна происходит выделение теплоты. Также в процессе освещения зерна внутри ёмкости 2 происходит нагрев зерна. Для отведения избыточного тепла изнутри ёмкости в её боковой стенке устанавливали вентилятор 7, а с противоположной стороны от вентилятора 7 устанавливали жалюзи 6. С целью исключения проникновения солнечного света жалюзи 6 направляли вниз. Схема установки и сама установка для измерения освещенности представлены на рисунках 1 и 3.
1 - люксметр-пульсметр; 2 - закрытая ёмкость; 3 - лампа осветительная; 4 - регулятор интенсивности освещения; 5 - датчик люксметра; 6 - жалюзи; 7 - вентилятор; 8 - ёмкость с зерном Рисунок 1 - Схема установки для измерения освещенности
В процессе проращивания зерно освещалось светодиодными, люминесцентными и лампами накаливания с различной интенсивностью. Каждые 4 часа зерно орошали водой. Общее
время прорастания зерна установили пять суток.
Наилучшие результаты длины ростков для различных источников искусственного освещения представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Длина ростков зерна при искусственном освещении
Виды ламп
Лампа накаливания Люминесцентная Светодиодная
Критерий оптимизации У - длина ростков зерна, измеренная через пять дней, мм 1,2-1,8 1,2-1,5 3,5-4
Влияющие факторы:
Х1 - освещенность, лк 635 950 750 лк
Хг - время освещения в течение суток, ч 12 12 12
Ячмень
Пшеница
&-лГ ш * ____
V
ч
%
Лампа накаливания
Рисунок 2 - Образцы пророщенного зерна, полученного после освещения светодиодной,
люминесцентной и лампой накаливания
На рисунке 2 представлены образцы про-рощенного зерна, полученного при освещении светодиодной, люминесцентной и лампой накаливания.
Результаты эксперимента показали, что по истечении пяти суток проращивания зерна при освещении люминесцентной лампой длина ростков зерна составила 1,2-1,5 см, при освещении зерна лампой накаливания 1,2-1,8 см, при освещении светодиодной лампой 3,5-4 см.
1 - вентилятор; 2 - короб; 3 - лампа; 4 - зерно Рисунок 3 - Установка для измерения освещенности
Выводы. В целом проведенные сравнительные исследования показали, что в условиях искусственного освещения с позиций получения зеленой массы пророщенного зерна практически нет различия между использованием люминесцентной и лампы накаливания. Однако для получения одного уровня освещенности потребляемая мощность лампы накаливания составляла 40 Вт, а люминесцентной 18 Вт, т.е. применение люминесцентного освещения предпочтительнее. В то же время получен положительный эффект при освещении всходов светодиодной лампой.
Заметим также, что представленные результаты применения светодиодного освещения для искусственного проращивания зерна хотя и являются показательными, но требуют дальнейшего изучения и уточнения режимов. Кроме того, необходимо исследовать влияние этого вида искусственного освещения на химический состав и питательную ценность пророщенного зерна.
Литература
1. Пономарев, А.Ф. Теория и практика промышленного кормопроизводства и свиноводства / А.Ф. Пономарев; под общ. ред. д. с-х н., проф. Г.С. Походни. - Белгород: БелГСХА, 2003. - С. 616.
2. Шейко, И.П. Свиноводство / И.П. Шейко, B.C. Смирнов. - Минск: Новое знание, 2005. - С. 384.
3. Пат. RU 2493697 C1 А01К 5/02 (2006.01). Технологическая линия для подготовки к скармливанию пророщенного зерна / Булавин С.А., Саенко Ю.В., Носулен-ко А.Ю., Немыкин ВА. - 2012102292; заявл. 23.01.2012; опубл. 27.09.2013, Бюл. №27.
4. Выращивание листового салата в светодиодной облучательной камере / И.В. Юдаев, Д.И. Чарова, A.C. Феклистов, И.Н. Воротников, Ш.Ж. Габриелян II Сельский механизатор - 2017. - № 1. - С. 20-21.
5. Петрухин, В.А. Способ облучения растений в многоярусной стеллажной установке для теплиц I В.А. Петрухин, Д.И. Чарова, И.В. Юдаев II Материалы 80-й научно-практической конференции «Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве». - Ставрополь: Аргус, 2015. - С. 464-468.
6. Чарова, Д.И., Возможность применения технологии объемного облучения растений в сооружениях защищенного фунта / Д.И. Чарова, В.А. Петрухин, И.В. Юдаев II Овощеводство и тепличное хозяйство. -2017. - № 4. — С. 15—19.
7. Тихомиров, А.А. Светокультура растений: биофизические и биотехологические основы / А.А. Тихомиров, В.П. Шарупич, Г.М. Лисовский. - Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения РАН, 2000. - 213 с.
8. МсСгее, K.J. The Action Spectrum, Absorptance and Quantum Yield of Photosynthesis in Crop Plants // Agriculture meteorology. -1972. - V. 9. - P. 191-216.
9. Harvey, R.B. Growth of plants in artificial light from seed to seed II Science. - 1922. - V. 56. - № 1448. -P. 366-367.
10. Klaassen, G. Lens: New lighting alternative for greengouses I Gabe Klaassen, R. McGregor, J. Zimmerman, N. Anderson II Department of horticultural science, USA: University of Minnesota, 2005.
References
1. Ponomarev A.F. Teorija i praktika promyshlennogo kormoproizvodstva i svinovodstva [Theory and practice of industrial feed production and pig breeding], pod obshhej redakciej d. s-h n. professora G.S. Pohodni, Belgorod, BelGSHA, 2003, pp.616.
2. Shejko I.P., Smirnov V.S. Svinovodstvo, Mn., No-voe znanie, 2005, pp. 384.
3. Bulavin S.A., Saenko Ju.V., Nosulenko A.Ju., Ne-mykin V.A. Tehnologicheskaja linija dlja podgotovki k skarmli-vaniju proroshhennogo zerna [Technological line of preparation for the feeding of sprouted grains], Pat. RU 2493697 C1 A01K 5,02 (2006.01), 2012102292, zajavl. 23.01.2012, opubl. 27.09.2013, Bjul. No 27.
4 Judaev I.V., Charova D.I., Feklistov A.S., Vorotni-kov I.N., Gabrieljan Sh.Zh. Vyrashhivanie listovogo salata v
svetodiodnoj obluchatel'noj kamere, Sel'skij mehanizator, 2017, No 1, pp. 20-21.
5. Petruhin V.A., Charova D.I., Judaev I.V. Sposob obluchenija rastenij v mnogojarusnoj stellazhnoj ustanovke dlja teplic [Method of irradiation of plants in a multi-tier rack installations for greenhouses], Materialy 80-j nauchno-prakticheskoj konferencii «Metody i tehnicheskie sredstva povyshenija jeffektivnosti ispol'zovanija jelektrooborudovanija v promyshlennosti i sel'skom hozjajstve», Stavropol', Argus, 2015, pp.464-468.
6. Charova D.I., Petruhin V.A., Judaev I.V. Vozmozh-nost' primenenija tehnologii obemnogo obluchenija rastenij v sooruzhenijah zashhishhennogo grunta [The possibility of application of technology of plants' volumetric irradiation in protected soil structures], Ovoshhevodstvo i teplichnoe ho-zjajstvo, 2017, No 4, pp.15-19.
7. Tihomirov A.A. Sharupich V.P., Lisovskij G.M. Sve-tokul'tura rastenij: biofizicheskie i biotehologicheskie osnovy [Plants photoculture: biophysical and biotechnological bases], Novosibirsk: lzd-vo Sibirskogo otdelenija RAN, 2000,213 p.
8. McCree K.J. The Action Spectrum, Absorptance and Quantum Yield of Photosynthesis in Crop Plants, Agriculture meteorology, 1972, V. 9, pp. 191-216.
9. Harvey R.V. Growth of plants in artificial light from seed to seed, Science, 1922, V. 56, No 1448, pp. 366-367.
10. Klaassen, G. Lens: New lighting alternative for greengouses, Gabe Klaassen, R. McGregor, J. Zimmerman, N. Anderson, Department of horticultural science, USA, University of Minnesota, 2005.
Сведения об авторах
Вендин Сергей Владимирович - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электрооборудование и электротехнологии в АПК», ФГБОУ ВО «Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина» (п. Майский, Белгородский район, Российская Федерация). Тел.: 8(4722) 39-14-20.
Саенко Юрий Васильевич - доктор технических наук, доцент кафедры «Машины и оборудование в агробизнесе», ФГБОУ ВО «Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина» (п. Майский, Белгородский район, Российская Федерация). Тел.: 8(4722) 38-19-48. E-mail: [email protected].
Гетманов Андрей Андреевич - аспирант кафедры «Машины и оборудование в агробизнесе», ФГБОУ ВО «Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина» (п. Майский, Белгородский район, Российская Федерация). Тел.: 8(4722) 38-19-48.
Саенко Сергей Васильевич - инженер районных электросетей (г. Валуйки, Белгородский район, Российская Федерация).
Information about the authors
Vendin Sergey Vladimirovich - Doctor of Technical Sciences, professor, head of the Electrical Equipment and Electro-technologies in the Agroindustrial Complex department, FSBEI HE «Belgorod State Agrarian University named after V.Ya. Gorina», (Maisky settlement, Belgorod region, Russian Federation). Phone: 8 (4722) 39-14-20.
Saenko Yuri Vasilievich - Doctor of Engineering Science, associate professor of the Machinery and Equipment in Agribusiness department, FSBEI HE «Belgorod State Agrarian University named after V.Ya. Gorina», (Maisky settlement, Belgorod region, Russian Federation). Phone: 8 (4722) 38-19-48. E-mail: [email protected].
Getmanov Andrey Andreevich - post-graduate student of the Machines and Equipment in Agribusiness department, FSBEI HE «Belgorod State Agrarian University named after V.Ya. Gorina», (Maisky settlement, Belgorod region, Russian Federation). Phone: 8 (4722) 38-19-48.
Sayenko Sergey Vasilievich - engineer at regional electric networks (the city of Valuiki, Belgorod region, Russian Federation).
