CC BY
23
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ВЧ- И СВЧ-ТЕХНИКИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН КАРТОФЕЛЯ И КАПУСТЫ К ПОСЕВУ Цугленок Н.В. Email: Tsuglenok1159@scientifictext.ru
Цугленок Николай Васильевич - член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор,
вице-президент, научный руководитель, Восточно-Сибирская ассоциация биотехнологических кластеров, г. Красноярск
Аннотация: в статье приводятся результаты производственных испытаний ВЧ- и СВЧ-техники в технологических комплексах подготовки семян картофеля и капусты к посеву. Безвирусное выращивание картофеля сорта Берлихинген в теплицах после ВЧ и СВЧ обработки увеличивает урожай стандартных клубней с 358 до 404 ц/га, или на 34%. Урожай стандартных клубней, полученных из глазков и ростков, увеличивается соответственно с 90 до 190 ц/га и с 25 до 90 ц/га, т.е. коэффициент размножения возрастает в 2,1 - 3,6 раза. Урожайность безрассадной капусты № 1 сорта Полярный К-206 за 1984 - 1987 гг. в производственных условиях Красноярского края увеличилась на 10 -31%. По данным Московского института инженеров с-х производства (МИИСП) и ТСХА, в ОПХ «Быково» при использовании СВЧ-термообработки урожайность капусты увеличилась в сравнении с применяемой технологией на 57%. Увеличение урожайности объясняется увеличением ФАР и более полным использованием минеральных удобрений. И как следствие - наблюдается снижение содержания нитратов в капусте. Коэффициент чувствительности энергосопряжения продуктивных и энергетических потоков по капусте
рассадной $j =8,1 и безрассадной =5,3, соответственно коэффициент использования антропогенной энергии на подготовку семян в 8,1 и 5,3 раза выше в виде биологической энергии полученной в урожае.
Ключевые слова: ВЧ- и СВЧ-техника, технологические комплексы, подготовка семян, картофель, безвирусное, урожайность, безрассадная капуста.
PRODUCTION TEST RESULTS RF AND MICROWAVE EQUIPMENT IN TECHNOLOGICAL COMPLEXES PREPARATION OF POTATO AND CABBAGE SEEDS FOR SOWING Tsuglenok N.V.
Tsuglenok Nikolai Vasilievich - Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences,
Doctor of Technical Sciences, Professor, Vice President, Scientific Director, EAST SIBERIAN ASSOCIATION OF BIOTECHNOLOGICAL CLUSTERS, KRASNOYARSK
Abstract: the article presents the results of production tests of HF and microwave equipment in technological complexes of preparation of potato and cabbage seeds for sowing. Virus-free potato varieties gotz von berlichingen in the greenhouse after RF and microwave processing increases the yield of standard tubers with a 358 to 404 kg/ha, or 34%. The yield of standard tubers obtained from buds and sprouts increases respectively from 90 to 190 C/ha and from 25 to 90 C/ha, i.e. the multiplication factor increases by 2.1...3.6 times. Yield of seedless cabbage №1 grade Polar K-206 for 1984-1987 in the production conditions of the Krasnoyarsk territory increased by 10...31%. According to the Moscow Institute of engineers of agricultural production (NIISP) and TAA in OPKh "Bykovo" when using a microwave heat treatment the yield of cabbage increased compared to the applied technology 57%. The increase in yield is due to the increase in HEADLIGHTS and more complete use of mineral fertilizers. And as a result - there is a decrease in the content of nitrates in cabbage. The coefficient of sensitivity of the productive energy and energy flows through cabbage seedlings
=8.1 and seedless =5.3, respectively, the coefficient of use of anthropogenic energy for seed preparation is 8.1 and 5.3 times higher in the form of biological energy obtained in the crop. Keywords: HF and microwave equipment, technological complexes, seed preparation, potato, virus-free, yield, seedless cabbage.
Разработанная нами биоэнергетическая теория и концепция формирования и развития структуры АПК, ее информационного обеспечения и устойчивого развития растениеводства позволяют в любой зоне сформировать экономически эффективный ВЧ и СВЧ комплекс производства семян с/х культур [7; 12; 22; 25; 26].
Нами предложены для использования в различных агроэкологических зонах более совершенные с/х культуры со своими технологиями возделывания с более высоким биоэнергетическим КПД по отношению к используемым растениям. Энергетически правильное эколого-географическое размещение в конкретных зонах и конкретных административных территориях позволит резко повысить продуктивность растениеводства и улучшить социальное положение сельских жителей. В качестве примера приводятся некоторые работы по испытанию новых культур и технологий в различных агроэкологических зонах [2; 4; 11; 17; 20; 30].
Разработанная теория энерготехнологического прогнозирования структуры технологических приемов в АПК позволяет подобрать из них самые энергоэффективные для любых агроэкологических зональных условий и снизить себестоимость производства семян [27; 28].
Результаты наших исследований доказали, что для подготовки семян к посеву наиболее приемлемы более энергетически совершенные технологии ВЧ и СВЧ обработки и обеззараживания семян от вирусных, грибковых и бактериальных инфекций, исключающие применение ядохимикатов [1; 6; 8; 10; 13; 14; 18; 19; 21; 23; 24].
Разработанные эффективные технологии сушки и обеззараживания семян и продуктов питания ИК-лучами и ВЧ- и СВЧ-энергией позволяют получать экологически чистые семена и продовольствие [3; 5; 8; 10].
Разработка автоматизированных систем искусственного освещения, облучения и обогрева теплиц терморезисторами используется для выращивания первичного селекционного материала обработанного ВЧ и СВЧ энергией, позволяет получить 3 урожая семян и значительно увеличить коэффициент размножения селекционных коллекций в Сибирских условиях [9; 15; 16; 29].
В работе [28] более подробно изложен анализ существующих разработанных способов и методов применяемых и предлагаемых для увеличения урожайности с/х культур. Краткий обзор, предложенный в данной работе, указывает на большое количество работ в первом звене агроприемов подготовки семян к посеву, в том числе и наших [1; 6; 8; 10; 13; 14; 18; 19; 21; 23; 24].
Производственные исследования, проведенные в Красноярском крае и Новосибирской области в 1986-1987 гг., по термической СВЧ-обработке клубней, глазков и ростков картофеля сортов Колпашевский и Берлихинген показали, что полученный урожай в сравнении с использованием принятой технологии повышается в полевых условиях с 230 до 260 ц/га, или на 13%.
Безвирусное выращивание картофеля сорта Берлихинген в теплицах после ВЧ и СВЧ обработки увеличивает урожай стандартных клубней с 358 до 404 ц/га, или на 34%. Урожай стандартных клубней, полученных из глазков и ростков, увеличивается соответственно с 90 до 190 ц/га и с 25 до 90 ц/га, т.е. коэффициент размножения возрастает в 2,1 - 3,6 раза.
Обработка семенного материала картофеля для обеззараживания от вирусных инфекций проводилось на СВЧ-оборудовании «Импульс-ЗУ». Производительность оборудования достаточная, не менее 0,9 - 1,0 т/ч.
Термоустановка (СВЧ-установка «Импульс-ЗУ») разработана и изготовлена по техническим условиям и техническому предложению ЧИМЭСХа и НПО «Полет» г. Челябинска с использованием результатов по режимным параметрам Красноярского ГАУ
44
и позволяет производить нагрев семян сельскохозяйственных культур до температуры 36 -450С за время 20 - 60 с.
Данные, полученные в Красноярском СХИ, СибНИИРСе и КНИИСХе, по внедрению СВЧ обеззараживания различных видов семенного материала картофеля, имеют большое значение для первичного семеноводства картофеля.
Производственные исследования, проведенные в Красноярском крае и Новосибирской области в 1986-1987 гг., по СВЧ-обработке клубней, глазков и ростков картофеля сортов Колпашевский и Берлихинген показали, что полученный урожай в сравнении с использованием принятой технологии повышается в полевых условиях с 230 до 260 ц/га, или на 13%. Безвирусное выращивание картофеля сорта Берлихинген в теплицах увеличивает урожай стандартных клубней с 358 до 404 ц/га, или на 34%. Урожай стандартных клубней, полученных из глазков и ростков, увеличивается соответственно с 90 до 190 ц/га и с 25 до 90 ц/га, т.е. коэффициент размножения возрастает в 2,1 - 3,6 раза.
Данные, полученные в Красноярском СХИ, СибНИИРСе и КНИИСХе, имеют большое значение для первичного семеноводства картофеля, которым, к сожалению, занимается очень небольшое количество ученых.
Использование СВЧ-полей в термических процессах подготовки семян овощных и бахчевых культур к посеву в связи с увеличением силы роста растений предусматривает снижение рекомендованных норм высева до нижних пределов. Несоблюдение этого условия приводит к снижению эффекта из-за сокращения свободного объема пространства для роста и активного развития растений.
В совхозах «Рассвет» Канского района, «Означенский» Бейского района, «Емельяновский», «Солонцы» Емельяновского района Красноярского края, где испытывался термочастотный ВЧ и СВЧ метод подготовки семян капусты к посеву, предельно допустимые концентрации (ПДК) нитратов и пестицидов рассадной и безрассадной капусты ниже норм, установленных Минздравом СССР.
Урожайность безрассадной капусты № 1 сорта Полярный К-206 за последние годы в производственных условиях Красноярского края в среднем увеличилась на 10 - 31%.
Рис. 1. Динамика нарастания биомассы капусты безрассадной: 1 - принятая технология; 2 - СВЧ-обработка, 3 - кривая ФАР
Увеличение урожайности объясняется увеличением ФАР и более полным использованием минеральных удобрений. И как следствие - наблюдается снижение содержания нитратов в капусте. Коэффициент чувствительности энергосопряжения
продуктивных и энергетических потоков по капусте рассадной =8,1 , соответственно
Ц/га 300
МДж/м2
,3
200
100
коэффициент использования антропогенной энергии на подготовку семян в 8,1 раза выше в виде биологической энергии полученной в урожае.
При обследовании производственных посевов капусты замечено снижение зараженности растений, полученных из семян, прошедших термическую обработку энергией ВЧ- и СВЧ-полей, до 5%.В контроле зараженность отмечалась на уровне 12%.
Первые всходы у безрассадной капусты появились на 7 - 8 дней раньше контрольных. Капуста сорта Сибирячка, полученная из термически обеззараженных семян, при контрольном обследовании 10 сентября 1986 года имела среднюю урожайность 650 ц/га, на контроле 540 ц/га.
Рис. 2. Динамика нарастания биомассы урожая капусты рассадной: 1 - принятая технология;
В совхозах «Рассвет» Канского района, «Означенский» Бейского района, «Емельяновский», «Солонцы» Емельяновского района Красноярского края, где внедрен термочастотный метод подготовки семян к посеву, предельно допустимые концентрации (ПДК) урожайность безрассадной капусты № 1 сорта Полярный К-206 за последние годы в производственных условиях Красноярского края увеличилась на 10 - 31%. По данным Московского института инженеров с.-х. производства (МИИСП) и ТСХА, в ОПХ "Быково" при использовании СВЧ-термообработки урожайность капусты увеличилась в сравнении с применяемой технологией на 57%.
и щ уш а х XI Ш месяц
2 - СВЧ-обработка; 3 - изменения ФАР для Красноярского края
Щга 300
>3
-320
200
-160
100
о
Ш Я I Ш Ш Ш Ж X
> ' '—I—:±
х~Й~Й
месрцш
Рис. 3. Динамика нарастания биомассы капусты безрассадной: 1 - принятая технология; 2 - СВЧ-обработка, 3 - изменение ФАР
Увеличение урожайности объясняется увеличением ФАР и более полным использованием минеральных удобрений. И как следствие - наблюдается снижение содержания нитратов в капусте. Коэффициент чувствительности энергосопряжения
продуктивных и энергетических потоков по капусте безрассадной 51 =5,3, соответственно
коэффициент использования антропогенной энергии на подготовку семян 5,3 раза выше в виде биологической энергии полученной в урожае.
Результаты определения биологической зараженности капусты показывают, что на предложенных режимах наблюдается практически полное снижение заболевания септориозом и бактериозом. Появляется устойчивость к заражению черной ножкой.
Список литературы /References
1. Влияние электромагнитного поля высокой частоты на энергию прорастания и всхожесть семян томата. Юсупова Г.Г., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Бастрон А.В., Бастрон Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2002. С. 21.
2. Высокоэнергетическая кормовая культура топинамбур в кормопроизводстве Красноярского края. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Аникиенко Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2007. № 4. С. 127-130.
3. Влияние импульсной инфракрасной сушки на сохранность активно действующих веществ. Алтухов И.В., Цугленок Н.В., Очиров В.Д. Вестник Ставрополья, 2015. № 1 (17). С. 7-10.
4. Имитационные модели пространственно распределенных зкологических систем. Лапко А.В., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И. Ответственный редактор: д.т.н., профессор А.В. Медведев. Новосибирск, 1999.
5. Использование СВЧ энергии при разработке технологии диетических сортов хлеба. Цугленок Н.В., Юсупова Г.Г., Цугленок Г.И., Коман О.А. Ж. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004. № 2. С. 16-17.
6. Исследование температурных полей при предпосевной обработке семян масленичных культур ЗМПСВЧ. Бастрон А.В., Исаев А.В., Мещеряков А.В., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2011. № 2-1. С. 4-8.
7. Концепция информатизации аграрной науки Сибири. Гончаров П.Л., Курцев И.В., Донченко А.С., Кашеваров Н.И., Чепурин Г.И. и др. СО РАСХН; отв. за выпуск А.Ф. Алейников, А.И. Оберемченко. Новосибирск, 2003.
8. Комплексная система обеззараживания зерна и продуктов его переработки. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Юсупова Г.Г. М-во сел. хоз-ва РФ, Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2004.
9. Лабораторный практикум и курсовое проектирование по освещению и облучению. Долгих П.П., Кунгс Ян.А., Цугленок Н.В. Учебное пособие для студентов. М-во сел. хоз-ва РФ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. / Красноярск, 2002.
10. Методы и математические модели процесса обеззараживания продовольственного зерна. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Юсупова Г.Г. Учеб. пособие для студентов вузов. М-во сел. хоз-ва РФ, Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2004.
11. Мелкоплодные яблоки Сибири в функциональном питании. Типсина Н.Н., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ. 2009. № 1 (28). С. 152-155.
12. .Оценка влияния оптимальных показателей работы машинно-тракторных агрегатов на энергозатраты технологического процесса. Цугленок Н.В., Журавлев С.Ю. Вестник КрасГАУ, 2010. № 10 (49). С. 146-152.
13. Обеззараживание и подготовка семян к посеву. Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 1984. № 4. С. 4.
14. Обеззараживающее действие электромагнитного поля высокой частоты на семена томата. Юсупова Г.Г., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Бастрон А.В., Бастрон Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2002. С. 33.
15. Резисторы из композитов в системах энергообеспечения агропромышленных комплексов. Горелов С.В., Кислицин Е.Ю., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ. 2006. № 6. С. 314-319.
16. Резисторы в схемах электротеплоснабжения. Горелов С.В., Кислицин Е.Ю., Цугленок Н.В. КрасГАУ. Красноярск, 2008 (2-е издание, переработанное и дополненное).
17. Состояние социально-трудовой сферы села и предложения по ее регулированию. Ежегодный Доклад по результатам Мониторинга 2006 г. / Ответственные за подготовку Доклада: Д.И. Торопов, И.Г. Ушачев, Л.В. Богдаренко. Москва, 2007. Выпуск 8.
18. Способ обработки семян и устройство для его осуществления. Цугленок Н.В., Шахматов С.Н., Цугленок Г.И. Патент на изобретение RUS 2051552 22.04.1992.
19. Система защиты зерновых и зернобобовых культур от семенных инфекций. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Халанская А.П. М-во сел. хоз-ва Рос. Федерации. Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2003.
20. Технология и технические средства производства экологически безопасных кормов. Цугленок Н.В., Матюшев В.В. М-во сел. хоз-ва РФ, Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2005.
21. Технология и технические средства обеззараживания семян энергией СВЧ-поля. Бастрон А.В., Мещеряков А.В., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2007. № 1. С. 268-271.
22. Цугленок Н.В. Формирование и развитие технологических комплексов растениеводства. Вестник КрасГАУ, 1997. № 2. С. 1.
23. Цугленок Н.В. Формирование и развитие структуры электротермических комплексов подготовки семян к посеву. Авт-т дис..докт. техн. наук / КрасГАУ. Барнаул, 2000.
24. Цугленок Н.В. Формирование и развитие структуры электротермических комплексов подготовки семян к посеву. Диссерт. на соискание док-ра техн. наук / Красноярск, 2000.
25. Цугленок Н.В. Концепция устойчивого развития АПК Красноярского края. Вестник КрасГАУ, 1996. № 1. С. 1.
26. Цугленок Н.В. Биоэнергетическая концепции формирования технологических комплексов АПК. Вестник КрасГАУ, 1998. № 3. С. 9.
27. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование структуры АПК. Вестник КрасГАУ, 2000. № 5. С. 1.
28. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование. Учеб. пособие для студентов вузов по агроинженер. специальностям. М-во сел. хоз- ва РФ, КрасГАУ. Красноярск, 2004.
29. Энерготехнологическое оборудование тепличных хозяйств. Цугленок Н.В., Долгих П.П., Кунгс Я.А. Учебное пособие для вузов / КрасГАУ. Красноярск, 2001.
30. Эколого-энергетические и медико-биологические свойства топинамбура. Аникиенко Т.И., Цугленок Н.В. М-во сельского хоз-ва РФ. КрасГАУ. Красноярск, 2008.
