Введение к работе
Актуальность темы. Защита урожая от сельскохозяйственных вредителей и болезней имеет большую практическую значимость для успешного ведения растениеводства. Сельское хозяйство ежегодно теряет до 40% урожая от действия вредителей, болезней и сорняков. В настоящее время потери увеличиваются в результате снижения потребления ядохимикатов и нарушения работы централизованной системы прогнозирования сроков и объемов проведения защитных мероприятий.
В системе защиты растений от насекомых-вредителей различают четыре основных метода: агротехнический, механический, биологический и химический. На различных этапах научно-технического прогресса роль этих методов в общем комплексе мероприятий по борьбе с вредителями существенно менялась.
Анализ существующих методов показал, что они имеют ряд серьезных недостатков, прежде всего с точки зрения их экологичности и трудоемкости.
Таких недостатков нет при использовании электрофизического метода защиты растений от насекомых-вредителей. Однако недостаточная изученность поведения насекомых в оптическом излучении, влияния различных параметров оптического излучения на привлечение насекомых, отсутствие эффективных методов использования электрооптических преобразователей в системе защиты растений обуславливают необходимость продолжения работ по созданию, совершенствованию и исследованию установок электрофизической защиты садовых растений и методов их использования. В работе приняты следующие сокращения: ЭСЭП – Энергосберегающий светодиодный электрооптический преобразователь; ФЭП – фотоэлектрический преобразователь; АКБ – аккумуляторная батарея; ФАС – система «ФЭП – АКБ – Светодиод».
Работа выполнена в соответствии с общероссийской федеральной программой «Энергоэффективная экономика», раздел «Энергоэффективность в сельском хозяйстве» (постановление Правительства РФ от 17 ноября 2001 г. № 796), приказом Минсельхоза РФ от 25 июня 2007 г. № 342 «О концепции развития аграрной науки и научного обеспечения АПК России до 2025 года» и «Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012 годы», утверждённой постановлением Правительства Российской Федерации от 14 июля 2007 г. № 446.
Цель исследования. Определение параметров и режимов ЭСЭП для повышения эффективности мониторинга численности и фазы развития насекомых-вредителей.
Задачи исследования:
-
На основе анализа научно-технической литературы определить актуальность и практическую значимость работы.
-
Разработать методику расчета основных конструктивных и технологических параметров ЭСЭП.
-
Исследовать основные технические характеристики системы ФАС.
-
Провести технико-экономическую оценку использования разработанного ЭСЭП для проведения мониторинга численности и фазы развития насекомых-вредителей.
Объект исследования. Процессы работы системы ФАС в дневной и ночной периоды и мониторинг численности и фазы развития насекомых-вредителей.
Предмет исследования. Закономерности процессов зарядки – разрядки в системе ФАС, связь параметров системы ФАС с эффективностью мониторинга численности и фазы развития насекомых-вредителей.
Методы исследования. В работе использованы теоретические основы светотехники и электротехники, методы математической статистики, методы математического анализа. Результаты эксперимента обрабатывались с применением прикладного пакета статистических программ «STATISTIKA» и «EXCEL».
Достоверность полученных результатов. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается использованием известных теоретических положений и апробированных экспериментальных методов исследований.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Получены аналитические зависимости для расчёта основных конструктивных и технологических параметров однощелевой светоловушки.
2. Получены результаты комплексных исследований основных технических характеристик систем ФАС для различных конструкций светоловушек (однощелевая, трехщелевая, трехконфузорная).
3. Получены результаты комплексных исследований основных технических характеристик системы «ФЭП-АКБ-светоловушка однощелевая» в производственных условиях.
4. Дана технико-экономическая оценка использования разработанного ЭСЭП для проведения мониторинга численности и фазы развития насекомых-вредителей.
Практическая значимость работы и реализация её результатов.
1. Разработаны рекомендации по расчёту конструктивных параметров однощелевой светоловушки.
2. На основе теоретических и экспериментальных результатов разработана система «ФЭП–АКБ–светоловушка однощелевая».
3. Система «ФЭП–АКБ–светоловушка однощелевая» прошла испытания в садоводческих товариществах Тюменской и Челябинской областей.
4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе в Тюменской государственной сельскохозяйственной академии и Челябинской государственной агроинженерной академии.
Положения выносимые на защиту.
-
Полученные аналитические зависимости для расчёта основных конструктивных и технологических параметров однощелевой светоловушки позволяющие определить основные параметры системы ФАС.
-
Полученные результаты комплексных исследований основных технических характеристик систем ФАС для различных конструкций светоловушек (однощелевая, трехщелевая, трехконфузорная) позволяющие успешно осуществлять мониторинг численности и фазы развития насекомых-вредителей.
-
Полученные результаты комплексных исследований основных технических характеристик системы «ФЭП-АКБ-светоловушка однощелевая» в производственных условиях.
Личный вклад автора. Модели и методика, результаты теоретических и экспериментальных исследований, их анализ и интерпретаця, представленные в диссертации, получены автором лично.
Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на ежегодных научных конференциях ТГСХА (Тюмень, 2007 - 2010), ЧГАА (Челябинск, 2007-2010), ЮУрГУ (Челябинск, 2008 – 2010).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в семи научных статьях, две из которых в изданиях, рекомендуемых ВАК. Получены два патента РФ на полезную модель.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (из 163 наименований), 6 приложений и содержит 100 страниц основного текста, в том числе 49 рисунков и 17 таблиц.
Похожие диссертации на Параметры и режимы энергосберегающего электрооптического преобразователя для мониторинга насекомых - вредителей
