Характеристика семян в качестве критерия оценки эффективности предпосевной обработки. Модель водопоглощения зерна. Технология предпосевной обработки семян яровой пшеницы во вращающемся эллиптически поляризованном электрическом поле низкой частоты.
Аннотация к работе
повышение эффективности предпосевной обработки семян яровой пшеницы с использованием низкочастотного электрического поляОдно из важнейших мест в комплексе мероприятий по повышению эффективности сельскохозяйственного производства, в частности урожайности возделываемых культур, занимает работа с семенами, поскольку они являются носителями биологических и хозяйственных качеств растений и в значительной мере определяют качество и количество собираемого в итоге урожая. -разработать модель водопоглощения зерна пшеницы на основе диффузионных процессов под действием внешнего электрического поля и получить закономерности протекания исследуемых процессов в установке для предпосевной обработки семян электрическим полем НЧ; -разработать методику расчета электротехнических и конструктивных параметров установки для предпосевной обработки семян электрическим полем и на ее основе определить рациональные режимы работы и параметры установки для предпосевной обработки с точки зрения выбранного критерия; Первый раздел посвящен анализу состояния вопроса, обзору эффектов и гипотез о механизмах влияния электромагнитных полей на семена, определению критерия оценки жизнеспособности семян на предпосевном этапе, поиску возможных путей повышения эффективности предпосевной обработки, исследованию и анализу общего технологического процесса подготовки семян к посеву. На основании проведенного анализа был сделан вывод о необходимости разработки модели водопоглощения зерна пшеницы на основе диффузионных процессов под действием внешнего НЧ электрического поля и разработки на ее основе установки и технологии для предпосевной обработки семян электрическим полем, позволяющих производить обработку без внесения существенных изменений в существующие технологические процессы при производстве зерна.1.Произведенный и обоснованный выбор в качестве характеристики семян относительного водопоглощения дал возможность оценить эффективность предпосевной обработки яровой пшеницы и использовать водопоглощение в качестве критерия оценки эффективности предпосевной обработки зерна (коэффициенты корреляции между водопоглощением и энергией прорастания принимали значения до 0,9343, а также, между скоростью водопоглощения и всхожестью - до 0,9540). 2.На основании анализа полученной математической модели водопоглощения зерна пшеницы определено наиболее эффективное значение напряженности электрического поля, равное 1100 В/м. При обработке семян низкочастотным электрическим полем с напряженностью, близкой к наиболее эффективному значению, наблюдается увеличение всхожести до 16,7 % и энергии прорастания семян до 25 % по отношению к контролю. 4.Разработанная технология предпосевной обработки семян яровой пшеницы электрическим полем НЧ, включающая методику расчета электротехнических и конструктивных параметров устройства и установку, дающую возможность реализовать предложенную технологию, обеспечивает предпосевную стимуляцию посевного материала без существенного изменения сложившегося процесса подготовки зерна к посеву. 5.На основании полученных теоретических и экспериментальных зависимостей для опытной установки предпосевной обработки семян электрическим полем определены рациональные для максимального водопоглощения параметры: время воздействия 54 с; коэффициент поляризации электрического поля 0,94; модуль напряженности электрического поля 1060 В/м, что позволяет существенно увеличить водопоглощение до 2,5 раз.
Вывод
1.Произведенный и обоснованный выбор в качестве характеристики семян относительного водопоглощения дал возможность оценить эффективность предпосевной обработки яровой пшеницы и использовать водопоглощение в качестве критерия оценки эффективности предпосевной обработки зерна (коэффициенты корреляции между водопоглощением и энергией прорастания принимали значения до 0,9343, а также, между скоростью водопоглощения и всхожестью - до 0,9540).
2.На основании анализа полученной математической модели водопоглощения зерна пшеницы определено наиболее эффективное значение напряженности электрического поля, равное 1100 В/м. Расхождение результатов эксперимента 1002-1215 В/м для рассмотренных случаев с данными, полученными на основе математической модели, не превышает 10 %.
3.Полученные экспериментальные и теоретические зависимости позволили заключить, что функция водопоглощения зерна от напряженности электрического поля имеет выраженный максимум. При обработке семян низкочастотным электрическим полем с напряженностью, близкой к наиболее эффективному значению, наблюдается увеличение всхожести до 16,7 % и энергии прорастания семян до 25 % по отношению к контролю.
4.Разработанная технология предпосевной обработки семян яровой пшеницы электрическим полем НЧ, включающая методику расчета электротехнических и конструктивных параметров устройства и установку, дающую возможность реализовать предложенную технологию, обеспечивает предпосевную стимуляцию посевного материала без существенного изменения сложившегося процесса подготовки зерна к посеву.
5.На основании полученных теоретических и экспериментальных зависимостей для опытной установки предпосевной обработки семян электрическим полем определены рациональные для максимального водопоглощения параметры: время воздействия 54 с; коэффициент поляризации электрического поля 0,94; модуль напряженности электрического поля 1060 В/м, что позволяет существенно увеличить водопоглощение до 2,5 раз.
6.Технико-экономический расчет показал, что экономический эффект от внедрения предложенной электротехнологии предпосевной обработки семян составил 445 руб. (в ценах 2010 года) на 1 га площадей посева.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ
Публикации в изданиях по перечню ВАК
1. Старухин, Р. С. Повышение эффективности электротехнологии предпосевной обработки семян [Текст] / Р. С. Старухин // Ползуновский вестник. - 2010. - №4-2. - с. 77-85.
2. Старухин, Р. С. Влияние электрического поля на интенсивность водопоглощения семян [Текст] / Р. С. Старухин // Ползуновский вестник. - 2011. - №2-1. - с. 160-165.
3. Старухин, Р. С. Метод предпосевной обработки семян с использованием эллиптического электромагнитного поля [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, О. И. Хомутов // Ползуновский вестник. - 2009. - № 4. - с. 97-103.
4. Старухин, Р. С. Эллиптическое электрическое и магнитное поле электроустановок и метод их расчета [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, А. В. Макаров, Б. С. Компанеец // Естественные и технические науки. - 2006. - № 6. - с. 189-192.
Публикации в других изданиях
5. Старухин, Р. С. Расчет линейных плотностей зарядов системы цилиндрических проводников [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, С. А. Урвачев // Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях: Межвузовский сборник. - Бийск, 2005. - с. 48 -51.
6. Старухин, Р. С. Перспективные методы расчета и моделирования, электромагнитных полей установок высокого напряжения [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, С. А. Урвачев // Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах: сборник статей VII Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2006. - с. 221-223.
7. Старухин, Р. С. Аналитический метод расчета полуосей напряженности эллиптического плоскопараллельного электрического поля, создаваемого ВЛЭП [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын / Молодежь -Барнаулу: Материалы IX городской научно-практической конференции молодых ученых. - Барнаул : Изд-во АЛТГТУ, 2007. - с. 71-73.
8. Старухин Р. С. Разработка установки для обработки зерна электрическим полем [Электронный ресурс] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын // 7-я Всероссийская научно-техническая конференция "Наука и молодежь 2010" / Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова. - Электрон, дан. - Барнаул : АЛТГТУ им. И.И. Ползунова, 2000 - . - Режим доступа: http://edu.secna.ru/media/f/epp.zip. - Загл. с экрана.
9. Старухин, Р. С. Анализ факторов влияющих на урожайность зерновых культур [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, Е. А. Котугин // Экология и ресурсо и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства: X Международная научно-практическая конференция. - Пенза, 2010. - с. 160-164.
10. Старухин, Р. С. Поведение зерна пшеницы в электромагнитном поле [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, Е. А. Котугин // Экология и ресурсо и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства: X Международная научно-практическая конференция. - Пенза, 2010. - с. 164-168.
11. Старухин, Р. С. Установка и метод обработки зерна в электрическом поле [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, Е. А. Котугин // Инновации в России: успехи, проблемы и перспективы: III Всероссийская научно-практическая конференция. - Пенза, 2010. - с. 80-84.
12. Старухин, Р. С. Результаты применения технологии обработки посевного материала в электрическом поле [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, Е. А. Котугин // Инновации в России: успехи, проблемы и перспективы: III Всероссийская научно-практическая конференция. - Пенза, 2010. - С. 84-88.