Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Качеишвили Светлана Владимировна

Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле
<
Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Качеишвили Светлана Владимировна. Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.02. - Зерноград, 2000. - 121 с. : ил. РГБ ОД, 61:01-5/1527-0

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований 10

1.1. Роль качества семян в урожайности сельскохозяйственных культур и способы его улучшения 10

1.2. Анализ работ по предпосевной обработке семян зерновых культур в электростатическом поле 17

1.3. Водопоглащение семян и его влияние на их развитие 23

1.4. Научная гипотеза повышения эффективности обработки семян в электростатическом поле 25

1.5. Цель и задачи исследований 32

1.6. Выводы 33

Глава 2. Теоретические положения повышения урожайности семян зерновых культур при их обработке в электростатическом поле 34

2.1.Системный подход к изучению процесса воздействия электро статического поля на семена 34

2.2. Термодинамика взаимодействия электростатического поля с семенем 36

2.3. Влияние электростатического поля на двойной электрический слой биологической мембраны семени 43

2.4. Определение напряженности поля в зерновом слое 46

2.5. Выводы 53

Глава 3. Экспериментальные исследования 54

3.1. Методики экспериментальных исследований 59

3.1.1. Методика многофакторного эксперимента 59

3.1.2. Методика определения влияния напряженности электростатического поля на водопоглащающую способность семян 61

3.1.3. Методика измерения биопотенциалов семян 62

3.1.4. Методика определения всхожести и энергии прорастания семян 70

3.2. Результаты экспериментальных исследований

3.2.1. Определение влияния напряженности электростатического поля на скорость удельного водопоглащения семян зерновых культур 71

3.2.2. Исследование влияния напряженности электростатического поля на биологический потенциал семян пшеницы "Зерно-градка-8" 77

3.2.3. Исследование влияния напряженности электростатического поля на всхожесть и энергию прорастания семян пшеницы "Зерноградка-8" 81

3.2.4. Результаты многофакторного эксперимента 84

3.3. Выводы 88

Глава 4. Разработка установки для обработки семян в электро статическом поле и ее экономическая эффективность 90

4.1. Рабочая камера для обработки семян в электростатическом поле 90

4.2. Высоковольтный блок питания 92

4.3. Проверка эффективности обработки семян в полевых условиях 95

4.4. Экономическая эффективность установки 96

4.4.1. Расчет капитальных вложений 98

4.4.2. Расчет эксплуатационных затрат 98

4.4.3. Расчет экономической эффективности проекта 102

Общие выводы 107

Список использованной литературы 108

Введение к работе

Повышение урожайности сельскохозяйственных культур является главным условием дальнейшего развития сельскохозяйственного производства. С этой целью проводится большая работа по совершенствованию целого ряда агротехнических мероприятий. Центральным звеном в этом ряду занимает проблема семеноводства.

Семена - носители биологических и хозяйственных свойств растений, в решающей степени определяют качество и количество получаемого урожая. Сельскохозяйственное производство предъявляет к семенам определенные требования, установленные государственными стандартами.

Производство семян включает ряд технологических операций: послеуборочное хранение, предпосевная обработка, обеззараживание, посев. На каждой стадии производства и хранения на семена возможно негативное влияние природно-климатических и хозяйственных факторов, которые снижают их качество.

При неудовлетворительных условиях хранения или выращивания, семена теряют естественную всхожесть, заражаются болезнями, повреждаются насекомыми-вредителями, травмируются при механической обработке.

Специалисты сельскохозяйственного производства и ученые постоянно ищут способы и средства для повышения посевных качеств семян.

В последние годы для интенсификации растениеводства в практику сельского хозяйства стали внедрять электротехнологические методы воздействия на растения и семена зерновых и овощных культур с целью их стимуляции - ускорения роста, повышения урожайности и улучшения качества получаемой продукции.

Известны многочисленные положительные опыты по использованию тепловых, электромагнитных и других физических воздействий на семена с целью увеличения всхожести, энергии прорастания, повышения урожайности и качества урожая.

В научных лабораториях и в производственных условиях испытаны такие стимулирующие воздействия, как электрические и магнитные поля, солнечный свет, инфракрасное и лазерное облучение, токи высоких и сверхвысоких частот.

Влияние перечисленных электрофизических факторов на семена хорошо обоснованы и многократно проверены в сельскохозяйственной практике и получили распространение во многих регионах России. Однако ответ семян на один и тот же воздействующий фактор может быть различным в зависимости от сорта и качества семян, длительности обработки и дозы облучения, времени ожидания от момента обработки до посева (отлежки), а также от природных факторов и других обстоятельств. По этой причине получение однозначного ответа об эффективности обработки является трудно разрешимой задачей.

Отрицательное влияние на посевные качества семян оказывают болезни и вредители семян. При электрообработке семян происходит стимулирование патогенной микрофлоры, обитающей на них, что снижает всхожесть и другие показатели. Основной мерой борьбы с болезнями семян, в настоящее время, являются химические методы протравливания. Однако ядохимикаты несут с собой ряд отрицательных последствий для окружающей среды, людей и животных.

В ЧГАУ Басов A.M., Изаков Ф.Я. успешно используют для обеззараживания семян электрическое поле постоянного тока. В Москве, Красноярске Бородин И.Ф., Цугленок Н.Ф. с сотрудниками эффективно приме-

няют для обеззараживания энергию электромагнитных полей высокой и сверхвысокой частоты.

Предпосевное облучение семян зерновых культур и подсолнечника дает возможность получить прибавку урожая от 1.5 до 3 ц/га. Облучение семян культур, возделываемых на зеленую массу, обеспечивает прибавку до 15-20% [59].

Несмотря на множество положительных результатов, предпосевное активирование семян электромагнитными полями или другими физическими факторами широкого распространения не получило.

Общим недостатком всех существующих технологий с использованием предпосевной обработки семян электрофизическими способами является низкая повторяемость результатов обработки, и как следствие этого, невозможность определить нужные значения параметров воздействующего электромагнитного поля, которые обеспечили бы стабильный положительный эффект. Это можно объяснить несовершенством существующих технических средств и методик исследования, отсутствием экспресс-методов диагностики и серийно выпускаемых машин, а также отсутствием достаточно глубоких теоретических и экспериментальных исследований механизма действия различных физических факторов на посевной материал.

Во многих случаях подход исследователей к проблеме стимуляции семян остается чисто эмпирическим. Имеются только фрагменты по отдельным аспектам проблемы, которые не позволяют управлять этим процессом и гарантировать стабильную прибавку урожая. Хотя реакция любого объекта на стресс зависит от его состояния, физиологическое состояние семян перед посевной обработкой контролируется слабо. Действие

6 физических факторов на семена несомненно благоприятное, но для его реализации в производство необходимы дальнейшие исследования.

Исходя из этого, перед учеными ставится задача поиска новых путей, дополнительных научно-исследовательских работ, направленных на расширение изучения механизма воздействия электрического поля на семена сельскохозяйственных культур.

Применение термодинамического подхода к объяснению влияния электрических полей на семена позволит преодолеть трудности понимания воздействия, в частности, электростатического поля на семена, которые обусловлены сложными многофакторными биофизическими и химическими процессами.

Целью диссертационной работы является обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле, обеспечивающих максимальную скорость удельного водопоглащения семенами зерновых культур, для повышения их урожайности.

Актуальность проблемы.

Ведущими учеными страны Басовым A.M., Изаковым Ф.Я., Каминер Э.А. (ЧГАУ), Шмигель В.В. (Костромская ГСХА), Лавровым И.М. (Алтайский СХИ) и другими учеными доказано положительное влияние электростатического поля на посевные качества семян. Однако в изучении семян как посевного материала, мало внимания уделяется «стартовым» реакциям и продуктам промежуточного обмена, возникающих в зародышах семени. В этой связи, любые успешные попытки получения соответствующей теории не только позволяет объяснить научную сущность предпосевной стимуляции семян, но и оптимизировать параметры обработки в электростатическом поле.

Объектом исследования является система: электростатическое поле - семя.

Предметом исследования являются зависимости скорости удельного водопоглащения, величины биопотенциала семени, всхожести и энергии прорастания от параметров обработки.

Задачи исследования:

  1. Выявить основной параметр, влияющий на эффективность обработки семян зерновых культур в электростатическом поле на основе анализа механизма взаимодействия электростатического поля с семенем с основополагающих понятий термодинамики.

  2. Разработать статистическую модель, отражающую связь водопоглащения с напряженностью поля и временем отлежки.

  3. Экспериментально исследовать влияние напряженности электростатического поля на скорость водопоглащения, биопотенциал, всхожесть и энергию прорастания семени.

  4. Разработать методику определения технологических параметров обработки семян в электростатическом поле.

  5. Провести производственные испытания предпосевной обработки семян в электростатическом поле и определить технико-экономическую эффективность предложенных режимов обработки.

Методы исследований.

В работе использованы теоретические основы термодинамики, теоретические основы электротехники, теория планирования эксперимента, методы теории вероятностей и математической статистики, вычислительная техника, графические средства персональных компьютеров.

Научная новизна.

установлена зависимость величины скорости удельного водопоглаще-ния семян зерновых культур от напряженности электростатического поля;

установлена зависимость биопотенциалов семян зерновых культур от напряженности электростатического поля;

получены параметры воздействия электростатического поля на посевные качества семян зерновых культур, что приводит к повышению урожайности от 3.9 до 4.8 ц/га;

экономический эффект от внедрения результатов исследований выражается в получении приведенной чистой прибыли 800 руб. с 1 га.

На защиту выносятся следующие положения:

результаты анализа взаимодействия электростатического поля с семенем с позиции термодинамики;

результаты анализа влияния электростатического поля на двойной электрический слой биологической мембраны семени;

методика расчета напряженности поля в зерновом слое;

параметры обработки семян зерновых культур в электростатическом поле, при которых величина скорости удельного водопоглащения семян максимальна.

Реализация результатов работ и исследований.

По результатам исследований разработан режим предпосевной обработки семян, который использован на полях научного севооборота Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград).

Апробация работы.

Основные результаты доложены и одобрены на научно-технических конференциях АЧГАА (г. Зерноград, 1998), научно-практической конфе-

ренции «Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК», РФ РИАМА (г. Зерноград,1999); Всероссийской конференции «Современные достижения биотехнологии - вклад в науку и практику 21 века» (г. Ставрополь, 1999).

Публикация результатов работы.

По результатам исследований опубликовано 4 работы.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы. Она изложена на 120 страницах основного текста, содержит 24 рисунка, 23 таблицы.

Анализ работ по предпосевной обработке семян зерновых культур в электростатическом поле

Как было отмечено выше, в пункте 1.1, урожайность сельскохозяйственных культур в значительной степени определяется посевными качествами семенного материала. Эти качества зависят от условий формирования семян в период вегетации, своевременной и качественной подготовкой в допосевной период, путем очистки и отбора семенных фракций на сортировальных машинах, доведения до стандартной влажности, обработка фунгицидами и т. д.

В последнее время в этот цикл постепенно включаются физические факторы воздействия на семена, подготовленные к посеву.

Признанный пионер электрокультуры растений аббат Нолле еще в 1741-1744 годах обнаружил, что электризация повышает всхожесть семян, ускоряет рост растений. М.В. Ломоносов в 1753 году высказывал мысль о значении электрических сил в жизни растений. Влиянию электричества на рост и развитие растений большое практическое значение придавал М.В. Мичурин. Он рассматривал электричество как один из факторов внешней среды, неразрывно связанный с ростом и развитием растений. При этом считал необходимым «... обратить внимание на применение в культуре влияния на жизнь растений совершенно новых, не принадлежащих к разряду каких-либо минеральных или органических удобрительных веществ, а действующих в роли так называемых в текущее время стимуляторов, т.е. возбудителей» [63].

Основная задача электрофизических способов предпосевной обработки семян состоит в том, чтобы восполнить их энергетические потери, вызванные неблагоприятными условиями выращивания или хранения, а главное придать биологическим системам семени такие новые качества, которые обеспечат их положительные действия в течении всего биологического цикла вплоть до получения урожая.

За последнее время накоплено много фактического материала, свидетельствующего о том, что воздействие на семена физических факторов повышает всхожесть и энергию прорастания, усиливает фотосинтетическую активность, деятельность ферментов и окислительно-восстановительных процессов в обмене веществ. Это приводит к усилению роста и развития растений, к изменению их биохимического состава, часто к улучшению качества продукции, содержанию сахара, крахмала, масел и других веществ в урожае, ускорению созревания на 2-3 дня, увеличению урожайности на 12-30% [14], [15], [62], [77]. Исследования в этом направлении ведутся по широкому спектру физических факторов: постоянных и переменных электрических и магнитных полей, ультразвуковых колебаний.

Некоторые из испытанных за длительное время физических факторов оказались эффективными, экономически оправданными и вошли в жизнь. Другие, нередко после широкой пропаганды и рекламы, не находят применения, или же продолжают пробиваться в жизнь, зачастую без учета уже богатого исторического опыта, без сопоставления с другими исследованиями и без достаточного теоретического понимания при неоправданной затрате сил, средств и времени [67].

В научно-исследовательских учреждениях и сельскохозяйст венных ВУЗах, расположенных в разных почвенно-климатических зонах России, проведено большое количество исследований по выявлению характера действия на семена зерновых культур, а также на рост и развитие растений такого физического фактора, как электростатическое поле.

Большой вклад в изучении воздействия электростатического поля на семена зерновых культур внесен учеными ЧГАУ под руководством A.M. Басова. Они исследовали его влияние на интенсификацию процесса очистки зерна с помощью электросепаратора [16], а также произвели анализ движения зерна в электростатическом поле [12].

Сотрудники кафедры «Применение электричества в сельском хозяйстве» ЧГАУ установили, что воздействие электрического поля на семена и развитие растений зависит от напряженности и времени выдержки в нем, причем для каждого сорта семян существует определенный диапазон напряженности поля, в котором происходит улучшение посевных качеств. При дальнейшем увеличении напряженности поля наблюдается угнетающее действие на семена. Исследования проводились на семенах кукурузы местного гибрида №15, который отличается скороспелостью и урожайностью початков.

Лабораторные опыты показали, что после некоторого спада всхожести при определенном значении напряженности электростатического поля снова наблюдается улучшение посевных качеств семян, увеличивается всхожесть и возрастает энергия прорастания. Причины этого повторного всплеска не были объяснены. По результатам полевых опытов были сделаны следующие выводы:

1. Предпосевная обработка семян в электростатическом поле стимулирует повышение урожая зеленой массы и початков.

2. Наибольший урожай достигается при обработке семян в электростатическом поле с напряженностью 10 кВ/см в течение 60 с и напряженностью 5 кВ/см и времени воздействия 17 с [93].

Ученые А.И.Сальников, Ю.П.Данилов из г. Орехово-Зуево исследовали влияние предпосевной обработки семян гречихи электростатическим полем на физиологически свойства семян и продуктивность растений. Для выявления оптимальных режимов электрообработки семена гречихи подвергались действию полей разной напряженности - 1, 2, 3, 5 кВ/см и экспозиции 30, 60,90 с [78].

Наиболее оптимальными оказались режимы обработки с напряженностью электростатического поля 1 кВ/см с экспозицией 90 с и 5 кВ/см с экспозицией 30 и 60 с .

Термодинамика взаимодействия электростатического поля с семенем

Трудности понимания механизма воздействия электростатических полей на семена сельскохозяйственных культур при предпосевной обработке известны. Эти трудности обусловлены сложными многофакторными биофизическими и химическими процессами, обеспечивающими развитие семени и последующий рост растений.

Нами предпринята попытка проанализировать взаимодействие электростатических полей с семенами с позиции основополагающих понятий термодинамики. Семя выступает в роли системы, а электростатическое поле в роли окружающей среды, воздействующей на систему. В основе общей концепции лежит изменение свойств (обобщенных координат) семени под воздействием движущей силы (обобщенный потенциал) [22],[23].

Задача состоит в том, чтобы правильно выбрать обобщенные координаты, которым принадлежит главная роль в определении состояния семян. Известно, что каждый вид взаимодействия между двумя объектами выражается в переносе (передаче) от одного из них к другому определенной обобщенной координаты, присущей обоим объектам [22].

В роли обобщенных координат обычно выступают внутренняя энергия, масса, объем, энтропия, электрический заряд и т. д., а в роли обобщенных потенциалов - градиенты температуры, давления, химического и электрического потенциалов и т. д. [22]. При этом каждой обобщенной координате должен соответствовать свой обобщенный потенциал.

Направление вектора VPm в любой точке ( г) совпадает с направлени-ем, в котором скорость изменения потенциала Рт достигает наибольшего значения. Из (2.2) видно, что самопроизвольный перенос обобщенной координаты в какой-нибудь области семени возбуждается лишь с возникновением в ней поля градиента обобщенного потенциала, сопряженного с данной координатой, а если поле обобщенного потенциала однородно, то его градиент равен нулю. Сказанное можно объяснить следующим образом.

Проведем к разделяющей поверхности между взаимодействующими семенем и электростатическим полем нормаль «п» в той или иной ее точке (г)п, считая, что единичный вектор N, задающий положительное направление нормали, обращен своим концом наружу от семени, т.е. в сторону электростатического поля (рис.2.1).

Если разбить разделяющую поверхность на малые участки «і» с опорными точками (г\)п,то можно принять, что на множестве всех точек І-го участка значения всякого скалярного или векторного поля одинаковы и равны его значению в опорной точке. Это позволяет заменить множество точек, образующих разделяющую поверхность, множеством малых участков с опорными точками.

Из вышеизложенного вытекает, что самопроизвольный перенос т-ой обобщенной координаты от электростатического поля (наоборот) к семени через i-тый участок разделяющей их поверхности возникает лишь при условии, что на этом участке градиент т-ого обобщенного потенциала отличается от нуля и линия градиента пересекает участок.

Выбор обобщенной координаты и обобщенного потенциала для взаимодействующих семени и электростатического поля, произведен на основании следующих рассуждений. Семя представляет собой диссипативную систему или многослойное структурное образование, состоящее из частиц различных компонентов [90]. Эти частицы являются носителями электрических зарядов и перемещаются в семени при различных физико-химических процессах, т.е. перемещение частиц компонентов жестко связано с перемещением электрического заряда.

Таким образом, при взаимодействии семени с электростатическим полем при предпосевной обработке семян за обобщенную координату, характеризующую состояние семени, можно принять электрический заряд, а за обобщенный потенциал - градиент электрического потенциала на разделяющей поверхности.

Равенства (2.7) - (2.9) показывают, что взаимодействие областей друг с другом, равно как и протекающие внутри областей процессы, не могут привести к изменению заряда, а лишь к перераспределению его между областями. Его изменение может произойти лишь в результате взаимодействия с окружающей средой.

Наряду с изменением электрического заряда в семени изменяется также и внутренняя энергия, которая относится к скалярным экстенсивным (обобщенным координатам) свойствам. Известно, что количественной оценкой любых взаимодействий между объектами является обобщенная работа. А сумма всех элементарных работ, совершаемых над системой или самой системой, является полным дифференциалом некоторого свойства, называемого внутренней энергией.

Таким образом, из вышеизложенного ясно, что при взаимодействии электростатического поля с семенем, в последнем может произойти изменение величины электрического заряда, а также внутренней энергии. Это, в свою очередь, должно привести к возбуждению семени и к интенсификации биохимических процессов в нем.

В обосновании гипотезы на основании литературных источников было показано, что для поддержания жизненных процессов в любой клетке семени необходимо непрерывное в нее поступление солей, воды, сахара и других низкомолекулярных соединений, а также выведение из нее продуктов метаболизма. Все эти функции осуществляются через биологические мембраны клеток семени [35],[37],[96],[90]. Таким образом, биомембраны выполняют две прямо противоположные функции: барьерную, благодаря которой клетка защищается от ненужных веществ, и транспортную, обеспечивающую поступление веществ, необходимых для жизнедеятельности клетки семени. Поэтому исследование проницаемости биомембраны имеет большое значение не только для биоэлектрических процессов, но и для интенсификации процессов обмена веществ, патологии водного обмена и др.

Методика определения влияния напряженности электростатического поля на водопоглащающую способность семян

Методом планирования научного эксперимента удалось установить, что основное влияние на водопоглащающую способность оказывает такой фактор, как напряженность электростатического поля. Семена обрабатывались в электростатическом поле различной напряженности в диапазоне от 1 до 7 кВ/см. Контрольные и обработанные семена взвешивались до замачивания и после замачивания в дистиллированной воде в течение тридцати минут. Поверхностная влага удалялась с помощью фильтровальной бумаги. Водопоглащение на единицу массы определялось по соотношению: где, М2 - масса семян (контрольных или опытных) после замачивания; Mi - масса семян (контрольных или опытных) до замачивания; AM- количество воды, поглощенное единицей массы семени. Для проведения опытов была разработана экспериментальная установка, состоящая из ЛАТРа, высоковольтного блока питания, киловольт-метра, а также устройства, создающем электростатическое поле - две плоские металлические пластины, размером 150ммх200мм, расположенных параллельно друг другу и закрепленные изолятором. Расстояние между пластинами -10 мм. Для контроля напряжения применялся статический киловольтметр типа С-196. Для взвешивания семян (сухих и увлажненных) применялись весы типа ВЛР-200.

Несмотря на то, что многие исследователи предполагают, что при воздействии электрических полей происходит изменение биопотенциалов, проведено мало исследований по измерению биопотенциалов.

Устройство для непрерывной регистрации биопотенциалов состоит из усилителя с большим входным сопротивлением 200 Мом (рис.3.3), который не искажает форму усиливаемого сигнала, имеет коэффициент усиления 20-100 и минимальный уровень собственных шумов. Питание усили теля (рис. 3.3) осуществляется от специально разработанного блока питания, который защищен от внешних воздействий (рис.3.4, рис.3.5).

Питание усилителя осуществляется по схеме выпрямитель - электронный стабилизатор - преобразователь 20 кГц - выпрямители тока 20 кГц - электронные стабилизаторы на 15 В.

Выпрямитель собран на микросборке КЦ-402 со сглаживающим конденсатором С1. Электронный стабилизатор собран на микросхеме типа К142ЕН2Б и регулирующем транзисторе УТІтипа КТ805БМ. Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью переменного сопротивления R1:

Преобразователь собран по схеме генератора с трансформаторной обратной связью на транзисторах VT2 и VT3.

Выходной трансформатор TV1 соединен с трансформатором TV2, создающим два противофазных напряжения для транзисторов преобразователя. Диоды VD1 и VD2 защищают базовые переходы выходных транзисторов от обратных напряжений. С выходного трансформатора два напряжения 20 В, 20 кГц поступают на отдельные выпрямители на микросборках К54?НД1 (VD3...VD6, VD7...VD10).

Электронные стабилизаторы на + 15В и -15В собраны по одинаковой схеме на микросхемах типа К142ЕН2Б и транзисторах VT4 и VT5 типа КТ807А. Резисторы R8, R11 служат для точной установки выходного напряжения ±15В.

Проверка эффективности обработки семян в полевых условиях

Опыты проводились на районированном в Северо-Кавказском регионе сорте озимой пшеницы «Зерноградка-8». В качестве контроля использовались семена указанного сорта протравленные фунгицидом «Фенорам супер», опытный вариант дополнительно подвергался воздействию электростатического поля. Посев производился сеялкой СН-16 на полях научного севооборота Азово-Черноморской агроинженерной академии (г. Зер-ноград). Учетная площадь делянок 50 м2, повторность 4-х кратная. Уборку делянок осуществляли селекционным комбайном «Сампо -500».

Анализ данных таблицы показывает, что прибавка в обоих вариантах предшественников составляет от 3.2 до 4.9 ц/га 4.4 Экономическая эффективность установки Экономическая эффективность установки проверялась в производственных условиях на полях фермерского хозяйства АЧГАА, Веселовского и Орловского районов.

Расчет экономической эффективности применения электростатического поля для обработки семян проводится на основании действующих методик, стандартов и нормативных документов [61,62,79] с учетом среднегодового уровня инфляции.

Основными показателями экономической оценки применения изобретения являются прирост производства, улучшение его качества, а также получаемый чистый годовой дисконтированный доход (ЧДЦ) [79].

Сельскохозяйственные предприятия в настоящее время работают в условиях рыночной экономики и инфляции. Чистый дисконтированный доход определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период, приведенная к начальному шагу (году, кварталу, месяцу), или как превышение интегральных результатов над интегральными затратами [79].

Количество электромонтеров в базовом и проектируемом вариантах определяется исходя из объема работ в у.е.э. и средней нормативной нагрузки на 1 электромонтера по хозяйству (90-120 у.е.э.), т.е.

1. Анализ взаимодействия электростатического поля с семенами зерновых культур на основе фундаментальных понятий термодинамики позволил выявить основной параметр, позволяющий повысить эффективность предпосевной обработки семян, которым явилось скорость водопоглащения, а также более правильно выбрать обобщенный потенциал, которым является напряженность поля и обобщенную координату, которой является электрический заряд.

2. Получена регрессионная модель, отражающая связь водопоглащения с напряженностью поля и временем отлежки.

3. Исследование влияния напряженности электростатического поля на водопоглащение семян пшеницы позволило определить значение напряженности поля (5 кВ/см) при которой скорость водопоглащения максимальна.

4. Разработанный метод расчета напряженности в зерновом слое позволяет определить напряжение на электродах, обеспечивающее оптимальную (5,0 кВ/см) напряженность в слое при различных произ-водительностях установки.

5. Параметры обработки семян озимой пшеницы «Зерноградка-8» в электростатическом поле, а также сокращение использования химических препаратов на 50% позволяют получить экономический эффект равный 800 руб. с 1 га посевной площади.

Похожие диссертации на Обоснование параметров обработки семян зерновых культур в электростатическом поле