автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Эффективные режимы термообработки семян пшеницы энергией высокочастотного поля

АЛТАИСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И.И. ПОЛЗУНОВА

ЭФФЕКТИВНЫЕ РЕЖИМЫ ТЕРМООБРАБОТКИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ ЭНЕРГИЕЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПОЛЯ

Специальность: 05.20.02 - Электрификация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи УДК 631.535.2

ЦУГЛЕНОК Галина Ивановна

РГ6 Ой

Барнаул 2000

Работа выполнена в Красноярском государственном аграрном университете

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и

техники РСФСР, доктор технических наук, профессор С.П. Лебедев

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

профессор

Л. А. Астраханцев

кандидат технических наук, профессор А.И. Багаев

Ведущее предприятие - Красноярский научно-

исследовательский институт сельского хозяйства (г. Красноярск)

Защита состоится 25 февраля 2000 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 064.29.03 в Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета.

Ваши отзывы и замечания по автореферату (в двух экземплярах), заверенные печатью, просим направлять по адресу:

656099, г. Барнаул, пр. Ленина, 46, АлтГТУ. Автореферат разослан "22" января 2000 г.

Ученый секретарь совета,

кандидат технических наук, профессор

А.Г. Порошенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Важное место в системе мероприятий, напрапленных на получение ысоких урожаев сельскохозяйственных культур, принадлежит подготовке емян к посеву. Это обусловлено необходимостью активизировать начальный [ериод их развития, процессы обмена веществ в семенах и на этой основе скорить рост растений и обеспечить устойчивость к заболеваниям. Для осстановления энергетического баланса клеток и защиты растений от редителей и болезней применяют тепловые, звуковые, лучистые, лектростатические, электронные, химические и биологические методы бработки.

Среди современных методов предпосевной обработки семян наиболее ;ерспективной является высокочастотная технология, объединяющая. лектрические и тепловые процессы воздействия на семена и позволяющая существлять их регулирование.

Широкое распространение высокочастотной технологии обработки семян держивается сложностью процессов воздействия электромагнитных полей на емена и неопределенностью зависимостей последующего развития растений т внешних воздействий. Для решения существующих проблем необходима азработка адекватных математических средств моделирования и оптимизации истем в условиях неполной информации.

Поэтому проблема получения эффективных режимов обработки семян и оздание математических средств обработки результатов является актуальной.

Целью диссертации является снижение энергетических затрат при ермообработке семян пшеницы энергией ВЧ поля.

Цель достигается путем решения следующих задач:

-Разработать теоретическую модель влияния параметров лектромагнитного поля высокой частоты (ЭМПВЧ) на нагрев семян.

-Обосновать методику экспериментальных исследований по определению ффекгивных режимов обработки семян на примере пшеницы, сформировать на той основе базы данных для последующего статистического анализа.

-Изготовить рабочую ВЧ камеру и подобрать оборудование для пределения рациональных технологических режимов предпосевной ысокочастотной обработки семян пшеницы.

-Разработать полиномиальные и непараметрические модели оценки осевных качеств и урожайности сельскохозяйственных культур при ысокочастотной технологии обработки семян.

-Построить статистические гибридные модели и модели коллективного ипа для прогнозирования показателей урожайности сельскохозяйственных ультур при ВЧ обработке семян.

-Разработать непараметрические алгоритмы выбора рациональных гхнологических параметров высокочастотной обработки семенного материала, беспечивающих решение задач оптимизации при неявно заданных гатистических моделей исследуемого процесса.

-Определить эффективные варианты технологических режш* высокочастотной предпосевной обработки семян пшеницы с использованн предложенных математических моделей.

Объект исследования.

Режимы предпосевной высокочастотной обработки семян.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовш аппарат теории планирования эксперимента, методы нелараметрическ статистики и коллективного оценивания, алгоритмы распознавания образо! оптимизации неопределенных систем. Активное планировав технологического эксперимента, статистические методы обработки результат эксперимента (дисперсионный и регрессионный анализ), поиск экстрему численным методом, методика полевого опыта.

Научная новизна исследований. Впервые с единых теоретических позии разработана математическая модель обработки увлажненных семян высокочастотном поле, разработаны статистические модели решения за/ исследования высокочастотной предпосевной обработки семян пшенш позволяющие прогнозировать ее показатели эффективности и осуществл: выбор рациональных технологических режимов.

В частности:

1. Дано теоретическое обоснование способа предпосевной высокочастотн обработки семян пшеницы.

2. Обоснованы параметры и методика исследования высокочастотн обработки и определены основные ■факторы воздействия элекгромагнитне поля на семена пшеницы.

3. Разработаны статистические модели прогнозирования посевных качеств урожайности семян пшеницы," обеспечивающие уточнение традиционн полиномиальных аппроксимаций за счет непараметрического оценивав функции невязки.

4. На основе непараметрических алгоритмов оптимизации формализовг проблема выбора рациональных технологических параметров предпосевн высокочастотной обработки семян, предложены методы ее решения п неявно заданных условиях оптимизации.

5. Разработана и изготовлена ВЧ камера с изменяющимися параметра напряженности и частоты электромагнитного поля.

6. Получены адекватные уравнения регрессии, связывающие результативн признак (урожайность, всхожесть, зараженность, температура нагре энергия прорастания) с режимными параметрами высокочастотн обработки семян (частота электромагнитного поля, экспозиция, вре увлажнения, норма высева, период "обработка-посев").

7. Получены рациональные сочетания технологических параметр высокочастотной обработки семян пшеницы, обеспечивающие сохранен максимального эффекта прибавки урожая и снижение зараженности семян

8. Разработана производственная установка для предпосевн высокочастотной обработки семян.

Практическая значимость работы. Выполненные исследования создают азу для проектирования технологии и технических средств предпосевной ысокочастотной обработки семян пшеницы по данным экспериментальных сследований.

Особенность разработанных в диссертации статистических моделей и пгоритмов оптимизации состоит в возможности их адаптации к различным гльскохозяйственным культурам при решении задач прогнозирования их азвития и управления этим процессом.

Предложенная методика организации экспериментальных исследований и гатистические модели анализа их результатов позволили определить ационалыше режимы технологии предпосевной высокочастотной обработки гмян пшеницы.

Разработан комплекс программ для IBM PC, позволяющий определять ежимные параметры технологии обработки семян.

Реализация результатов.

Установка по предпосевной обработке семян испытана в роизводственных условиях учхоза "Миндерлинское" Сухобузимского района.

Результаты исследований использованы в методических рекомендациях Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ олей", которые утверждены на НТС Госагропрома СССР.

Результаты исследований используются в учебном процессе КрасГАУ и публикованы в монографии [32].

Автор защищает:

-теорию и методику исследований высокочастотной технологии редпосевной обработки семян пшеницы;

-статистические модели прогнозирования посевных качеств и урожайности гмян пшеницы, обработки ВЧ полями, обеспечивающие совместное ^пользование известных полиномиальных аппроксимаций искомых тисимостей и непараметрических статистик для их корректировки по сспериментальным данным;

-непараметрические методы выбора рациональных технологических араметров предпосевной высокочастотной обработки семян;

-способ и установку по предпосевной ВЧ обработке семян ;льскохозяйственных культур;

-эффективные режимы термообработки семян пшеницы энергией ВЧ поля.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлялись и эсуждались на международных, всероссийских и региональных энференциях, симпозиумах, совещаниях и семинарах, в частности: ИИзащиты растений, Ленинград, 1983-1985 гг.; Научная конференция, ИМЭСХ, 1983 г., ВНИИ ТВЧ, Ленинград, 1983-1985 гг.; VIII Всесоюзный шпозиум по водному режиму растений, Ташкент, 1984 г.; Киевское тециалыюе проектно-конструкторское бюро "Укрсортсемовощ", Киев, 1986 г.; ПО "Союзлекраспром", Ленинград, 1987 г.; НТС Красноярского СХИ, 1987 г.; аучно-технический Совет Госагропрома СССР, Москва, 1988-1989 гг.; ггиональная научно-техническая конференция "Ресурсосберегающие

технологии" в Волгоградском СХИ в 1988 г.; научные конференции КрасГА Красноярск, 1983-1998 гг.; Всесоюзная научно-практическая конференции международным участием "Достижения науки и техники — развит] сибирских регионов", Красноярск, 24-26 марта, 1999 г.

Публикации. По теме диссертации опубликованы одна монография, i методические рекомендации, одно учебное пособие, два патента и i авторских свидетельства на изобретения, 6 статей, два отчета по научш исследованиям, 18 тезисов докладов, один информационный листок.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введет пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 1 наименований, и приложений, изложена на 119 страницах машинописно текста, содержит 20 рисунков и 8 таблиц.

Содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность темы, определяются цели задачи исследований, дается общая характеристика диссертации.

В первой главе анализируются методы предпосевной обработки сем; направленные на- их ' биостимуляцию и обеззараживание. Анализир современные способы, можно утверждать, что любой вид физическо воздействия дает положительный результат. Для восстановлен энергетического баланса клетки и защиты растении от вредителей и болезн применяют тепловые, звуковые, лучистые, электростатические, электроннь химические и биологические методы обработки. Однако при помощи данга способов невозможно разрешить все задачи, связанные с этой проблеме Очень важно производить насыщение семян энергией в начальный момент, ч мы и имеем при различных, физических воздействиях на семена.

Восстановление энергетического баланса клеток сем сельскохозяйственных культур, улучшающего их качественные показатели, к показывает практика, не всегда возможно провести одним методом. Мног исследователи (Евреинов М.Г.,. Басов A.M., Бородин И.Ф., Азии JI.A., Изак Ф.Я., Гинзбург A.C. и их ученики) в литературе указывают на нестабильност! повышений урожайности семян зерновых, прошедших физическую обработ! При этом повышение лабораторно-полевой всхожести не дает повышен урожайности. Это объясняется тем, что при" выборе режима обработки ЭМШ в полевых условиях не учитываются внешние природные факторы оптимизацией самого существенного, на наш взгляд, фактора - числа растеи на единицу площади.

Высокочастотный метод является комбинированным и объединяет в се воздействие двумя полями: электромагнитным и тепловым. При воздейств] электромагнитного поля высокой частоты на семена, в нем, за счет ток смещения, основанных на явлении диэлектрической поляризации, идет процс со значительным выделением тепла. При этом основным факторо оказывающим стимулирующее действие на семена, служит температура зер! зависящая от напряженности в материале и времени обработки, что позволя значительно улучшить посевные качества семян, увеличить их урожайное:

заменить ядохимикаты, снизить энергозатраты на предпосевной обработке семян пшеницы.

Анализ современного состояния проблемы позволил сформулировать задачи научных исследований.

Во второй главе дано обоснование и приведена математическая модель температуры нагрева сухих и влажных семян.

В процессе обеззараживания семян энергией высокочастотного ноля «обходимо путем увлажнения разделить свойства семян и паразитирующих ■рибных и вирусных инфекций, находящихся на их поверхности. Это /тверждение положено в основу нового способа обработки ;ельскохозяйственных культур, который является изобретением [1].

Для описания процесса предпосевной высокочастотной обработки семян 13ято два варианта: без увлажнения (стимуляция) и с увлажнением обеззараживание).

Уравнения теплового баланса (кДж) нагрева семян в ЭМПВЧ имеют вид: -для высокочастотной обработки без увлажнения

ОобК^+Оп, 0)

-для высокочастотной обработки с увлажнением

Ооб=Оз+дв+д„ , (2)

де (Зоб-общее количество тепла, подведенное в обрабатываемую массу семя'н; (^-количество тепла, выделяемое в семенах;

(2в - количество тепла, выделяемое в пленке воды, находящейся на оверхности семян;

0>„ - потери, связанные с испарением и размерами рабочей камеры. Если й = Р^т,

Iе Рудз-удельная мощность, выделяемая электромагнитным полем в массе ;мян, кВт/кг;

с! г-время воздействия на семена, с; ) уравнение теплового баланса для сухого зерна имеет вид

+ , (3)

(е с3 - удельная теплоемкость зерна, кДж/кг °С; а3 - удельная теплоотдача зерна, кВт/м2 °С; 13 - температура нагрева зерна, °С. Для пленки воды соответственно: = и

Г^ = Сш<Л.+аш1.с1т, ' (4)

е Рудв - удельная мощность, выделяемая в пленке воды, кВт/кг; йх - время нагрева, с;

св - удельная теплоемкость пленки воды, кДж/кг°С; аа - удельная теплоотдача воды, кВт/ м2 °С; 1В - температура нагрева пленки воды, "С. Из уравнений (3) и (4) определим ^ и 1в:

ан

\ )

(б)

После расчета температуры нагрева сухих семян получены кривые нагрев (рис. 1). При высокочастотном подводе тепла температура сухих семя повышается в зависимости от изменения экспозиции (времени) нагрева частоты электромагнитного поля (ЭМП). При этом с увеличением частот] ЭМП температура семян повышается за счет скорости нагрева. Аналогично, увеличением экспозиции температура нагрева семян повышается. На основани полученных зависимостей для проведения исследований и определен!! режимов предпосевной высокочастотной обработки можно предварительн выбирать пределы варьирования частоты ЭМПВЧ Ь=\9...21 МГц, а экспозици г =30... 150 с, позволяющих нагревать семена на допустимую температуру.

При расчете температуры нагрева предварительно увлажненных семян (5 (6) температура пленки воды, находящейся на поверхности семени, с течение времени обработки резко возрастает по сравнению с температурой сухих семя (рис. 2). Разность в нагреве пленки воды и сухого семени позволяет сделан вывод о том, что споры твердой головни, находящиеся в увлажненно состоянии на его поверхности, нагреваются до температуры пленки воды гибнут. При этом, способе семена проходят тепловой обогрев, что должи оказывать положительное влияние на предпосевной обработке семян, повышг их посевные качества и урожайность.

Далее приведены статистические модели оптимизации и оцеш эффективности высокочастотной обработки семян. В частности, активнс планирование технологического эксперимента при определении эффективна режимов предпосевной высокочастотной обработки семян.

В основу исследований была положена методика активного планировал! технологического эксперимента: план Хартли Н5-25"1 и планы Бокса В2, Вз, В Эти планы позволяют получить уравнения регрессии в виде полинома вторе степени

связывающие основные факторы воздействия (х!...хп) с результативны\ признаками (У 1... У„),

где (х]...хп) — частота ЭМПВЧ (Г), экспозиция нагрева(т), норма высева (!-> период "обработка-посев" (Т), время увлажнения (и);

(Уь-.Уп) — урожайность (У), всхожесть (В), зараженность (: температура нагрева (I), энергия прорастания (Э).

(Х|.. ,хп) равные (-1;0;1) кодированные значения (х), определяемые по формуле

(7)

.1 У-1

де X] - абсолютная величина 1 -го фактора на любом уровне; Х;0 - значение -го фактора на основном (нулевом) уровне; Ах, - интервал варьирования )актора.

В диссертации впервые предложены гибридные модели оценивания юказателей эффективности высокочастотной обработки семян. Пусть при осстановлении однозначной зависимости у = <р(х)Ух б Кк кроме выборки = !,й) известны частичные сведения (либо принимается гипотеза) г(х,а) о виде преобразования р{х) с точностью до набора параметров а а Л".

Увеличение объема априорной информации и требование наиболее юлного ее использования в задаче восстановления у = <р(х) позволяют повысить очность оценивания показателей эффективности высокочастотной обработки емян. Один из перспективных подходов решения указанной проблемы состоит предварительном исследовании аппроксимационных свойств >(х) =</^(х,а),<р(х)) параметрической модели F(x,а) искомой зависимости путем рганизации вычислительного эксперимента (д(х'),х' еУ) на статистических днных К с формированием "рабочей" выборки V' =(х',д(х'). По полученной цформации V1 восстанавливается зависимость д(х), представляющая собой >ункцию невязки между ^(х,а) и <р(х), с помощью непараметрической модели, 'ибридная модель формируется как некоторая комбинация /^х.а) и ?(*), ависящая от вида введенного преобразования я.

Принимаем /(х)-<р(х)-Р{х,а), либо /(л:) = p(x)F(•), тогда гибридная модель апишется соответственно в виде

о)+ /(*),

4 - _ (8)

Уп = Л*)^(х,а) ■

Оценивание компонент вектора а в параметрической модели Р(хУа) авясимости у = <р{х) осуществляется по выборке [х',у'\] = а

реобразований q(x) как непараметрической регрессии

¿/(х'Жх'.х) , Гх -х'1 Л*) = ---> (5(Х',Х) = ПФ-^-1- (9)

1=1

о значениям (х',д(х')), /=Т,и.

При синтезе алгоритмов (8) формирование значений /(*')«" = 1, и роводится на основании выборки = \,п по формулам

Р(х ,а)

Кроме отмеченных выше преимуществ гибридных алгоритмов типа (8), их собенностыо является снижение требований к точности оценивания араметров а по сравнению с параметрическими моделями показателей ффективности высокочастотной обработки семян.

Предлагаются статистические модели коллективного типа для решени; задач исследования процесса высокочастотной обработки семян Рассматривается их применение при изучении влияния параметров ; высокочастотной технологии предпосевной обработки семян на показатели е< эффективности у.

Пусть кроме данных V = (x',y',i = 1,и) о локальном поведении исследуемо) модели у = ср{х) в условиях высокочастотной обработки известны ране' построенные их модели у, - 7р, (х), ; = 1, т, по тем или иным причинам н< удовлетворяющие к настоящему времени исследователя. Поэтому, естественнс возникает идея использовать их полезные свойства при восстановлении у = <р(х в едином решающем правиле.

Для выделения областей компетентности моделей предлагается следующа: методика:

1.Для 1-й точки исходной выборки определить минимальное расхождение

2.Сформировать i элемент обучающей выборки для обнаружения облаете; компетентности

3.Повторить этапы 1,2 для всех ситуаций (x',y',i-1,л)

4.По обучающей выборке (x',a(x'ji = 1,«) решить задачу распознавани областей компетентности Qj (х), i = 1 ,т

т(х): х е если р,(х) = max pt(x) >

где pj(x) - непараметрическая оценка плотности вероятности распределен« условий д: в области Q, (ж).

5.Построить коллектив решающих правил для прогнозировали урожайности

y=Vi(x\ есл" P,{x)=™fiP,(x)-

Отличительная особенность гибридных моделей и моделей коллективног типа состоит в соблюдении принципов преемственности научны исследований, что проявляется в возможности использования в качестн априорных сведений ранее разработанных моделей.

Третья глава раскрывает методику исследований по определена эффективных режимов предпосевной обработки семян, в том чиы обеззараживания. Приведена схема математической обработки результате опыта. Описываются лабораторные установки для проведения исследовани разработанные и изготовленные в научно-исследовательской лаборатории № КрасГАУ. Разработаны методики исследования по определению режиме предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы и обеззараживаю семян от твердой головни. Приводится схема математической обработ» результатов исследований. Дается описание изготовленной лабораторнс

установки для проведения исследований по определению эффективных режимов предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы (рис. 5).

Четвертая глава содержит результаты исследования высокочастотной обработки семян пшеницы. На основе статистических моделей получены уравнения, выражающие зависимости показателей эффективности: посевных качеств и урожайности, от технологических режимов (стимуляция): по температуре

1С = 38,2-1,1г + 3,4у2+9,8г +7,3/4 3,7?/"; (10)

по энергии прорастания эс = 102,2 - 1,7г2 + 0,5Т2 - 0,5т - / + 0,7Г - ^ + 0,6гГ +1,4/7"; (11)

по лабораторной всхожести «с = 100,4 - 0,7г2 +- 0,5/2 + Т7 - 0,5т/"; (12)

по урожайности

Л = 108,9 + 2,7г2 -10,4/2 + 2,7Г2 -8,Ш2 - 4,0г-5,9/ + 14.5Л?-6,5/Г. (13)

Полученные уравнения протабулированы в соответствии с различными сочетаниями дг;,/ = 1,4 на интервале (-1;1) с шагом Ь=0,5. Это позволило найти поверхности отклика, определяющие графическую зависимость результативного признака от факторов воздействия (рис. 7).

Графическая интерпретация (рис. 3) изменения температуры нагрева сухих :емян показывает, что она в начальный момент увеличивается прямо пропорционально времени обработки г =30...90с, с дальнейшим увеличением экспозиции г =90... 150с кривые нагрева приобретают экспоненциальный характер. При сравнении теоретических зависимостей (рис. 1) и эмпирических рис.З) видно, что уравнения (теоретическое и эмпирическое) адекватно эписывают процесс нагрева сухих семян в высокочастотном поле. Это говорит э том, что теоретическая модель, описывающая нагрев семян пшеницы в ЭМПВЧ, выбрана верно и позволяет с ее помощью рассчитать предельно допустимую температуру нагрева семян.

Основным критерием оценки технологии является урожайность. С томощью поверхностей отклика исследовалась область изменения урожайности семян в зависимости от воздействующих факторов (рис.6). Было зпределено сочетание факторов, позволяющее получить максимальный урожай. Эсновные результаты влияния предпосевной обработки семян в ЭМП ВЧ на урожайность представлены в табл. 1.

Прибавка урожая представленных вариантов приводится по отношению к сонтролю с нормой высева N=5,5 млн. шт/га. Из полученного жепериментапьным путем уравнения по урожайности определен урожай, соторый можно получить при различном сочетании факторов воздействия. Из таблицы следует, что в 1-м варианте обработки урожай повышается по >тношению к контролю в 1-й год на 21,1% и во второй год ¡1а 25,5%. /рожайность второго режима обработки, полученного в 1-й и 2-й годы, говышалась более чем на 38% по отношению к контролю. Анализ результатов 1кспериментальных работ подтверждает адекватность предложенных моделей физическим процессам высокочастотной обработки семян.

Таблица 1

Результаты предпосевной обработки семян в ЭМПВЧ (эффективные режимы)

Год Варианты обработки Урожай, ц/га Прибавк ц/га а урожая %

- т=30с.; £=19 МГц; Т=26 сут.; N-4,5 млн. шт/га; 1= 15... 17°С 37,9 6,6 21,1

т=150с.; ¡=19 МГц; Т=26 сут.; N-4,5 млн. шт/га; 1=37...39°С 43,2 12,1 38,7

Контроль N=4,5 млн. шт/га 32,3 1,0 3,2

Контроль N=5,5 млн. шт/га 31,3 - -

К т=30с.; £=19 МГц; Т=24 сут.; N-4,5 млн. шт/га; 1=15...17°С 29,2 5,9 25,5

г—150с.; £=19 МГц; Т=24 сут.; N-4,5 млн. шт/га; 1=37...39°С 27,4 4,1 17,5

т=150с.; £=19 МГц; Т=24 сут.; N-4,5 млн. шт/га; 1=37...39°С 27,2 3,9 16,9

Контроль N=4,5 млн. шт/га 24,9 1,9 6,9

Контроль N=5,5 млн. шт/га 23,3 - -

На основе статистических моделей получены уравнения, выражаю щи зависимости показателей эффективности их посевных качеств и урожайност! от технологических режимов при обеззараживании семян пшеницы от твердо] головни:

по температуре

10=41,5 + 8,8г„ + 18,5г + 1*„; (12)

по зараженности

99,16 - 0,07т2 - 0,05г„ + 0Д9Г2 + 0,26г + 0,99г. + 0,08й„ + 0,08гТ; (13)

по всхожести

в„= 92,4 - 9,4г2 - 4,9г„ -14,ЗГ2 - 7,4г - 4,6г„ - 4>9Т - 1,4я„ -1,3 ЙГ -18,6г„Г; (14)

по урожайности

у0= 129,5 - 7г2 - 3,3^ - 33,5Г2 - 26,Зг -12,6-18,4Г + 10,7Я„ +1 б,1гГ + 6,9/,Г. (15)

Для нахождения оптимальной области режимных параметро обеззараживания семян в электромагнитном поле ВЧ по полученным данньп строились поверхности отклика (рис. 8). Результаты зависимости температур] нагрева массы семян I °С от времени их увлажнения ^ и экспозиции показывают (рис. 4), что с увеличением времени нагрева температура растет. Е абсолютная величина изменяется только с изменением времени увлажнения ^ С увеличением времени увлажнения от 1 до 31 минуты начальная влажност изменяется от 16 до 28%, меняется и глубина проникновения влаги в семен; Соответственно изменяется и температура нагрева семян. В первые минут! увлажнения температура нагрева семян плавно падает, за счет потери энерги на испарение влаги. Затем, с дальнейшим увеличением времени увлажнени: соответственно и начальной влажности, температура семян возрастает. Таки:

образом, среднеиитегральная температура единичного семени зависит от глубины проникновения и наличия в нем влаги. Преобладание поверхностной влаги вызывает более сильный нагрев поверхности семени, а, следовательно, и спор твердой головни, находящихся на его поверхности. Избирательное действие ВЧ нагрева позволяет использовать более высокие температуры в зоне месторасположения спор твердой головни, несмотря на то, что среднеиитегральная температура массы семян лежит в пределах 1=15...58 °С, при экспозиции т=15. ..25 с.

Сравнивая теоретические кривые по температуре нагрепа увлажненных семян (рис. 2) с графическими зависимостями, полученными экспериментальным путем (рис. 4), можно сделать вывод, что уравнение, определяющее температуру нагрева увлажненных семян, адекватно описывает процесс и позволяет рассчитывать допустимую температуру напева семян при их обеззараживании.

Анализ результатов по определению эффективных режимов обеззараживания семян пшеницы от твердой головни (рис. 8 и уравнения 1315) позволил определить сочетание параметров обработки. Сохранение максимального эффекта прибавки урожая и снижения зараженности семян от твердой головни обеспечивается при частоте ЭМПВЧ £=81 МГц, экспозиция обработки т=10...15 с; время увлажнения и =1...3 мин, температура нагрева :емян 1=35...58 °С, период "обработка-посев" Т=0...7 сут.

Изучение влияния параметров технологии высокочастотной обработки :емян осуществлялось по данным активного эксперимента (план Бокса). Эбъектом исследования являлась стохастическая зависимость

В качестве параметрических моделей искомых зависимостей ^пользовался полином второго порядка. На основе традиционного метода )егрессионного анализа по экспериментальным данным осуществлена оценка гараметров полиномиальных моделей (10) - (13).

Точность моделирования оценивалась средней относительной ошибкой

де п - объем экспериментальных данных; ^ ) - параметрическая модель о показателя эффективности, а у/ - его среднее значение.

Значения точности восстановления ^ = 1,4 показателей эффективности 1аходятся в пределах 10...30%, что затрудняет выбор рациональных щраметров технологии предпосевной обработки семян.

Для уточнения разработанных параметрических моделей была [спользована методика гибридного моделирования.

Гибридные модели показателей эффективности записываются в виде:

у=¥ (т,/,Т,Ы).

} = 1,4

-- , (16)

Х>,(г,/.7'.Л') 1=1

где /?, (У, / , г, л^) = Ф

^(г,/,'/',Л') определяются регрессиями (10)-(13); q{т',/',T',N')=}' №) - значения-функции невязки в точке

(г'.Л'.Г.ЛГ,^).

Средняя относительная ошибка аппроксимации показателей эффективности роста и развития растений пшеницы на основе гибридных моделей снижается в 2 раза по сравнению с полиномиальными моделями (10)-(13) и находится в пределах 5...15%. При этом наибольшая точность восстановления достигается при определении лабораторной всхожести и урожайности пшеницы. На рис. 9 представлена зависимость точности восстановления урожайности пшеницы от объема экспериментальных данных с помощью полиномиальной и гибридной моделей.

20 15

10 5 0

О 10 20 30 40 п

Рис. 9. Зависимость средней относительной ошибки аппроксимации урожайности пшеницы параметрической (кривая 1) и гибридной (кривая 2) моделью

Анализируя результаты вычислительного эксперимента, подтверждается преимущество гибридной модели и наличие у нее асимптотических свойств - с ростом объема экспериментальных данных точность аппроксимации увеличивается. Наблюдается присутствие систематической ошибки в пределах 13%, что определяется ограниченностью аппроксимационных свойств полиномиальной модели второго порядка.

Анализ гибридных моделей показателей эффективности позволил выявить рациональные режимы предпосевной обработки семян в электромагнитном поле высокой частоты: экспозиция обработки 30... 150 с при частоте 19 МГц и средней температуре нагрева семенного материала - 15...40 °С; длительность периода "обработка-посев" - 10...20 суток; норма высева-4...5 млн. шт/га.

На основе реализации матрицы плана Хартли были получены полная полиномиальная модель энергии прорастания семян пшеницы после их высокочастотной обработки у = 93,1 - 0,8Г: + 0,7г -1,6/ + 2,4 гГ и частные модели у, = 92,56-1-0,7г ,

92,7-1,6/, Л = 93,1~0,8Гг .

Относительные ошибки оценивания энергии прорастания моделей у,^,/ = 1,3 принимали соответственно значения 0.27, 0.45, 0.35,0.41 при объеме исходной выборки п=27. Анализ частных моделей показывает более высокую информативность частоты электромагнитного поля (/) по сравнению с экспозицией высокочастотной обработки семян (т) и периодом "обработка-посев" (Т).

0,5 0.45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05

о

О 5 10 15 20 25 30

п

Рис. 10. Зависимость относительной ошибки оценивания энергии прорастания семян пшеницы от объема исходной выборки на основе коллектива решающих правил (кривая 1) и полной полиномиальной модели (кривая 2)

Коллектив решающих правил формировался на основе частных моделей 1ри N=3. Качество аппроксимации оценивалось по относительному критерию. 1а рис. 10 представлена зависимость относительной ошибки коллектива эешающих правил и полной полиномиальной модели от объема п исходной зыборки. Как и следовало ожидать, полиномиальная модель более 1увствительна к изменению объема обучающей выборки, т.к. требует эдновременного определения 5 параметров. При синтезе коллектива решающих травил максимальное количество параметров, определяемых одновременно, вставляет 3. Поэтому достоверность оценивания параметров повышается, что троявляется на рис. 10 в меньших значениях относительной ошибки для <оллекггива решающих правил, особенно в области малых значений п.

2 1

----------

----1

1

Выбор оптимальных режимов высокочастотной предпосевной обработки пшеницы сводится к следующей стохастической задаче условной оптимизации.

max

rj.l

^(r./.r.N)*-

(17)

30 < г <150 (с) 19 </<27 (МГц) 1 £ Т < 30 (суток) !,5<.iV<5,5 (млн. шт/га)

Поиск оптимального значения, например, времени экспозиции т, осуществлялся следующим образом:

- f*(s) = i£r(i)ßl(T,fJ,N)lfißl(Tj,T,N) + Ar(s),rxc

ß](r,J ,Т

C«

nsgn(x,C0) ■

Х2 = /> Х3=Т, x,=N

При вычислении р'(') значения у\ = ШЯХ Л (г(<), Я'),Т(г), Л'(/)),

г«!,«-!

. ,.. Г1, если г,(;)бй, 5ЕпиД1))= . /Л-о >

[0, если 1,(|)ей,

где О, - область допустимых значений х,

соответствии с ограничениями задачи (17).

Используя поиск из различных начальных условий, установлено наличие двух локальных экстремумов - максимумов задачи (17). Первый режим соответствует значениям технологических параметров: экспозиция обработки г=150 с, частота электромагнитного поля 9 МГц, период "обработка - посев" Т=20...24 суток, норма выссва N=4,5 млн. шт/га. Второй режим: г=30 с, £=27 МГц, Т=10...20 суток, N=4,5 млн. шт/га.

При этом наблюдается повышение урожайности на 20...30% по сравнению с контрольным вариантом (обработка ядохимикатом). Увеличение нормы высева более 5 млн. шт/га нивелирует эффект высокочастотной стимуляции.

На основе разработанных математических моделей и проведенных исследований в научно-исследовательской лаборатории КрасГАУ изготовлена высокочастотная установка поточного тина па базе генератора ВЧ ДЗ-6/81 [16]. Схема приведена на рис. 6.

Производственные испытания проводились в течение двух лет. Результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты производственных посевов___

Варианты опыта Год Площадь, га Урожайн., ц/га Прибавка, ц/га

т=120... 15 с Т=81 МГц 1=39...40°С N=4,5 млн. шт/га Первый 12 42,7 2,6

Второй 50 28,3 3,5

Контроль N=4,5 млн. шт/га Первый 12 40,2 -

Второй 50 24,8 -

При частоте ЭМП ^81 МГц период "обработка-посев" Т=15...20 суток, норма высева семян составила 4,5 млн. шт. всхожести зерен на 1 га. За контроль взяты семена, обработанные гранозаном. Норма высева контрольных семян составляет 4,5 млн.шт/га. Реализация эффективного режима в производственных условиях позволила получить прибавку урожая от 2,6 до 3,5 ц/га.

В пятой главе проведенное экономическое сравнение трех вариантов предпосевной обработки семян зерновых по критерию максимума чистого дисконтированного дохода показало, что предложенная технология обработки семян ЭМПВЧ экономически выгодна и может обеспечить доход в среднем по 160 рублей с каждого гектара в год, что на 35...46 % выше, чем при применении существующих технологий, снижает энергозатраты в 4,2.. .7,5 раз.

Работа выполнена на кафедре системоэнергетики Красноярского государственного аграрного университета в соответствии с планом НИР КрасГАУ на тему: "Разработка методов и технических средств обеззараживания, стимуляции и сушки семян сельскохозяйственных культур", задание ГКНТ № 268 от 21 июня 1981 года.

Основные выводы и результаты исследований.

1. Анализ существующих методов подготовки семян к посеву показывает, что большинство способов обеззараживания и стимуляции семян сельскохозяйственных культур в настоящее время не нашли широкого применения из-за высоких энергозатрат, низкой удельной производительности установок, противоречивых сведений об эффективности методов и биологической природе стимуляции и обеззараживания.

2. Теоретическое обоснование способа предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы показывает на ее конкурентность в использовании ядохимикатов.

3. На основе методики планирования эксперимента разработаны статистические модели исследования влияния технологических параметров на показатели эффективности процесса высокочастотной обработки семян. Применение моделей позволяет оценить количественные и качественные характеристики изучаемого процесса и минимизировать затраты на организацию экспериментальных работ.

4. Разработанные методики исследования по определению эффективных режимов предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы; обеззараживания семян по твердой головне; схема математической обработки результатов исследований и лабораторные установки позволили определить рациональные режимы предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы.

5. Рациональные режимы предпосевной высокочастотной обработки семян изменяются в пределах: экспозиция обработки 30... 150 с, частота ЭМПВЧ -19 МГц, средняя температура нагрева массы семян 15...40 °С, период "обработка-посев" Т=20...26 сут., норма высева N=4...5 млн. шт/га. Для сохранения максимального эффекта стимуляции семян при увеличении частоты ЭМПВЧ необходимо соответственно уменьшить экспозицию обработки, сохраняя при этом постоянную температуру 15...40 °С, период "обработка-посев" 10...20 сут., норму высева 4...5 млн. шт/га.

6. Найдено сочетание параметров при частоте ЭМПВЧ f=81 МГц: экспозиция обработки т=10.. Л 5 с; время увлажнения tw =1...3 мин, температура нагрева семян t=35...58 °С, период "обработка-посев" Т=0...7 сут., обеспечивающих сохранение максимального эффекта прибавки урожая и снижения зараженности семян твердой головней.

7. Разработаны гибридные модели развития пшеницы. На этой основе определены рациональные режимы технологии высокочастотной обработки их семенного материала. Установлено, что с увеличением частоты электромагнитного поля для сохранения максимальных показателей эффективности необходимо снижать время высокочастотной обработки семенного материала.

8. Применение гибридных моделей на реальных данных позволяет в 2-3 раза снизить относительную ошибку прогнозирования показателей эффективности по сравнению с полиномиальными аппроксимациями.

9. Анализ результатов использования моделей коллективного типа показывает более высокую эффективность коллектива решающих правил по сравнению с полиномиальной моделью, которая проявляется при количестве базисных функций гп>4. При значениях т>7 зависимость относительной ошибки W(m) переходит в область "насыщения" на уровне W' = 0.12.

10. Анализ гибридных моделей и моделей коллективного типа показателей эффективности позволил выявить рациональные режимы предпосевной обработки семян в электромагнитном поле высокой частоты: экспозиция обработки 30...150 с при частоте 19 МГц и средней температуре нагрева семенного материала - 15...40°€; длительность периода "обработка-посев" -10...20 сут.; норма высева - 4...5 млн. шт/га. При этом улучшаются посевные качества семян на 3...8% и повышается урожайность на 10... 15% по сравнению с использованием ядохимикатов.

11. Сформулированы и решены задачи оптимизации высокочастотной технологии предпосевной обработки семян пшеницы из условия максимизации ее урожайности с учетом требований к обеззараживанию

семенного материала. Полученные результаты согласуются с результатами экспериментальных и полевых исследований.

12. На основе проведенных исследований по а.с. № 1607081 изготовлена установка диэлектрического нагрева сыпучих материалов, испытанная в производственных условиях.

13. Проведенное экономическое сравнение трех вариантов предпосевной обработки семян зерновых по критерию максимума чистого дисконтированного дохода показало, что предложенная технология обработки семян ЭМПВЧ экономически выгодна и может обеспечить доход в среднем по 160 рублей с каждого гектара в год, что на 35.. .46 % выше, чем при применении существующих технологий, снижает энергозатраты в 4,2...7,5 раз.

14. Результаты исследований включены в методические рекомендации: \ "Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ и СВЧполей", утвержденные на Н'ГС Госагропрома СССР (Протокол №1(9) от 18.02.89 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. А. с. № 563938 СССР. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур /Г.И. Цугленок, Н.В. Цугленок. Опубл. 16.03.1977. Бюл. № 25.

2. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В. Результаты исследований процесса высокочастотной предпосевной обработки семян пшеницы сорта "Скала" //Совершенствование процессов сельскохозяйственного производства. Красноярск, 1979. С. 23.

3. Цугленок Г.И. Исследование и внедрение процесса предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы сорта "Скала": Научный отчет; № гос. per. 770054935. Красноярск, 1980.

4. Цугленок Г.И. Методика проведения исследования по предпосевной высокочастотной обработке семян пшеницы сорта "Скала" //Совершенствование процессов сельскохозяйственного производства. Красноярск, 1981. С. 23-24.

5. Цугленок Г.И. Результаты исследований по предпосевной высокочастотной обработке семян пшеницы сорта "Скала" //Совершенствование процессов сельскохозяйственного производства. Красноярск, 1981. С. 24-25.

6. Цугленок Г.И. Установка по предпосевной обработке семян: Инф. листок № 325-82.

7. Цугленок Г.И. Влияние предпосевной высокочастотной, обработки на • посевные качества пшеницы" //Науч.-техн. бюл. СО ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1984. Вып. 33. С. 46-49.

8. Цугленок Г.И. Влияние предпосевной обработки токами высокой частоты на водный режим и засухоустойчивость пшеницы //VIII Всесоюз. симпоз. по водному режиму растений: Тезисы докладов. Ташкент: "ФОН" УзССР, 1984. С. 58.

9. Цугленок Г.И. Высокочастотный метод предпосевного нагрева семян пшеницы //Проблемы электрификации, автоматизации и теплоснабжения с.-х. производства: Тезисы докл. Всесоюз. научн.-техн. конференции 25-27 ноября 1985. М., 1985. С. 42.

10. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Шахматов С.Н., Кригер А.И. Разработать агротребования на технологию ВЧ и СВЧ обеззараживания, стимуляции и сушки семян с.-х. культур: Научный отчет. Красноярск, 1985.

11. Цугленок Г.И., Шахматов С.Н. Технологическая схема процесса высокочастотной сушки семян зерновых культур при их термическом обеззараживании //Повышение эффективности процессов послеуборочной обработки зерна и переработки кормов: Науч.-техн. бюл. СО ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1986. Вып. 26. С. 40-42.

12. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Шахматов С.Н. Энергетика сельскохозяйственных предприятий //Система ведения сельского хозяйства Красноярского края: Рекомендации. Новосибирск, 1988. С. 210-213.

13. Цугленок Г.И. Экономия энергоресурсов при термической обработке семян пшеницы перед посевом энергией высокочастотного поля //Ресурсосберегающие технологии в с.-х. производстве: Тезисы докл. регион, науч.-техн. конф. Волгоград, 1988. С. 138.

14. Цугленок Г.И. Влияние режимных параметров воздействия ЭМПВЧ на урожайность семян зерновых культур //Тезисы докл. науч. конф. проф,-препод. состава/КСХИ. Красноярск, 1989.С. 30-31.

15. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Шахматов С.Н. и др. Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ: Рекомендации. М.: ВО "Агропромиздат", 1989.

16. A.c. 1607081 СССР, МКИН05В 6/46. Устройство диэлектрического нагревг сыпучих материалов /Цугленок Г.И., Новикова Г.В., Новиков В.В., Цуглик» Н.В., Багоян А.Е. Опубл. 1990. Бюл. № 42.

17. Цугленок Г.И. Результаты исследований по определению влияния ЭМПВг на семена свеклы столовой сорта "Бордо" //Наука - сельскохозяйственном) производству: Тезисы докл. Красноярск, 1993. С. 58.

18. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н. Исследование влияни) воздушно-тепловой обработки на посевные качества семян зерновьп культур //Высокоэффективные электротехнологии по производств; продуктов сельского хозяйства, их переработке и хранению: Тезисы. Всерос науч.-техн. семинара /МГАУ им. В.П. Горячкина. М., 1993. С. 41.

19. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н., Бастрон A.B. Обработка зерна : ворохе активным вентилированием //Механизация и электрификаци. сельского хозяйства. 1996. № 8. С. 4-6.

20. Способ обработки семян и устройство для его осуществления. Пат. Л 2051562 /Г.И. Цугленок, Н.В. Цугленок, С.Н. Шахматов. - № 503959/ Заявл. - 22.04.92; Опубл. 10.01.96. Бюл. № 1.

21. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н. Перспективные технологи обработки зерна активным вентилированием //Технологи

неистощительного землепользования: Матер, науч. конф. проф.-преп. состава /Краснояр. гос. аграр. уп-т. Красноярск, 1997.

:2. Способ предпосевной обработки семян. Пат. № 2072757 /Г.И. Цугленок, Н.В. Цугленок, Т.Н. Бастрон. - № 5064519; заявл. 7.10.92; Опубл. 10.02.97. Бюл. № 4.

3. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н. Планирование активного эксперимента в агроинженерных исследованиях /Краснояр. гос. аграр. ун-т, Красноярск, 1998.

4. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н., Александрова C.B. Влияние воздушно-тепловой обработки на продуктивность пшеницы. //Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти академика В.Г1. Горячкина: Доклады и тезисы. Т.2 /МГАУ. М., 1998. С. 7476.

,5. Цугленок Г.И. Непараметрические алгоритмы оптимизации процесса предпосевной ВЧ и СВЧ обработки семян сельскохозяйственных культур. //Реконструкция гомеостаза: Материалы IX Междун. симпозиума. Т. 4. Красноярск, 1998. С. 102-110.

6. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н., Шахматов С.Н. Методика планирования активного эксперимента при преподавании агроэкологических и инженерных дисциплин /Краснояр. гос. аграр. ун-т.'Красноярск, 2998.

:7. Цугленок Г.И. Определение эффективных режимов высокочастотных семян с использованием коллективов решающих правил //Вестник КрасГАУ. Красноярск, 1998. № 3. С. 23-28.

,8. Цугленок Г.И. Гибридные модели показателей эффективности режимов предпосевной ВЧ и СВЧ обработки семян пшеницы //Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов". Красноярск, 1999. С. 36-38.

9. Цугленок Г.И. Коллективы решающих правил и непараметрические алгоритмы оптимизации в задачах исследования процесса предпосевной ВЧ и СВЧ обработки семян пшеницы //Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов". Красноярск, 1999. С. 39.

0. Цугленок Г.И. Определение эффективных режимов высокочастотных семян с использованием гибридных моделей //Вестник КрасГАУ. Красноярск, 1999. №4. С. 47-52.

1. Лапко А.В., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И. Имитационные модели пространственно распределенных экологических систем. Новосибирск: Наука, 1999.-205 с.

2. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Шахматов С.Н. Методические основы преподавания технологии использоваЕгия энергии ВЧ и СВЧ полей для предпосевной обработки семян //Современные проблемы развития АПК и подготовки кадров: Тезисы науч.-метод, конф. /КрасГАУ. — Красноярск, 1998. С. 67.

33. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Бастрон Т.Н., Шахматов С.Н. Методика планирования активного эксперимента при преподавании агроэкологических и инженерных дисциплин //Современные проблемы развития АПК и подготовки кадров /КрасГАУ. - Красноярск, 1998. С. 86-88.

34. Цугленок Н.В., Шахматов С.Н., Цугленок Г.И. Результаты исследований обеззараживания комбикорма электромагнитными полями радиочастотного диапазона //Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов сельского хозяйства, их переработке и хранению: Тезисы Всерос. науч.-техн. семинара /МГАУ им. Горячкина. М., 1993. С. 29.

35. Цугленок Н.В., Шахматов С.Н., Цугленок Г.И. Электротехнология стерилизации разбавителей, используемых при искусственном осеменении животных //Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов сельского хозяйства, их переработке и хранению: Тезисы Всерос. науч.-техн. семинара /МГАУ им. В.П. Горячкина. М., 1993. С. 57.

30 60 90 120

Т. с

Рис. 1. Теоретические зависимости температуры семян пшеницы Тк от времени обработки в ЭМПВЧ Т (режим стимуляция):

1 • при частите ЭМПВЧ 19 МГц;

2 - при частоте ЭМПВЧ 23 МГц; 3. при частоте ЭМПВЧ 27 МГц

Рис. 2. Теоретические зависимости температуры Т,: сухой составляющей семян пшеницы (I), поверхностной влаги (2) и нкгеграяьнои температуры нагрева семян (3) от времени обработки в ЭМПВЧ Т (режим обеззараживания)

1 \ 2 \

\ 1

-4 / 5 6

Тк/С

70 60 50 40 30 20

30

60

90

120

'ис 3- Экспериментальные (5-3) и теоретические (4-6) авнсимости температуры семян пшеницы Тк от времени браСопси в ЭМПВЧ X.(режим стимуляции)! , 4 - при частоте ЭМПВЧ 19 МГц; , 5 - при частоте ЭМПВЧ 23 МГц; , 6 - при частоте ЭМПВЧ 27 МГц

1 г 3 N.

)

10

15

Рис. 4. Экспериментальные зависимости температуры поверхности семян лшеншыТк от времени обработки вЭМПВЧТ (режим обеззараживания)'.

1 - при времени увлажнения 16 мин;

2 - при времени увлажнения 23,5 мин,

3 * при времени увлажнения 31 мин

т. с

Рис. 5. Схема экспериментальной установки поточного типа для определения режимов предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы:

1 - высокочастотная камера; 2 - бункер накопитель; 3 - вибратор; 4 - шиберная заслонка; 5 - транспортер; 6 - электродвигатель; 7 - латр; 8 - ртутный термометр

Рис. 6. Установка диэлектрического нагрева сыпучих материалов (A.c. № 1607081): 1 - экранирующая камера; 2 - загрузочный бункер; 3,4 - радиопрозрачные цилиндрические барабаны; 5 - конденсатор; 6 - радиопрозрачный держатель; 7 - низкопотенциальный электрод; 8 - конденсатор

^ мГц

У,

% к контролю

130,00

/, мГи

Рис, 7. Зависимость изменения энергии прорастания (а), всхожести (б) и урожайности (в) семян от частоты ЭМГШЧ/и экспозиции нагрева семян т

Рис. 8. Зависимость изменения всхожести (а), урожайности (б) и зараженности (в) семян твердой головней от времени увлажнения и экспозиции нагрева в ЭМЛВЧ т

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 .СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СЕМЯН.

1.1 .Семена - объект высокочастотной обработки.

1.2. Предпосевная обработка и ее роль в подготовке семян к посеву.

1.3. Обеззараживание семян сельскохозяйственных культур.

ВЫВОДЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОБОСНОВАНИЯ И

ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ ВЧ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ.

2.1.Обоснование модели предпосевной высокочастотной обработки семян.

2.2.Статистические модели оптимизации режимов и оценки эффективности высокочастотной обработки семян.

2.2.1. Планирование эксперимента при определении режимов обработки семян.

2.2.2. Непараметрическая оценка показателей эффективности высокочастотной обработки семян.

2.2.3. Гибридные модели стохастических зависимостей.

2.2.4. Показатели эффективности высокочастотной обработки семян на основе коллективов решающих правил.

2.2.5.Оптимизация процесса высокочастотной обработки семян на основе непараметрических алгоритмов.

ВЫВОДЫ.

Глава 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методика исследований по предпосевной высокочастотной обработке семян пшеницы.

3.2.Методика обеззараживания семян от твердой головни.

3.3. Схема математической обработки результатов исследований.

3.4.Лабораторнаые установки для определения рациональных режимов предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы. выводы

Глава 4. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ.

4.1.Статистический анализ результатов исследований высокочастотной предпосевной обработки семян пшеницы.

4.2.Статистический анализ результатов высокочастотного обеззараживания семян пшеницы твердой головни.

4.3.Гибридные модели показателей эффективности пшеницы сорта

Скала" в условиях высокочастотной технологии обработки семян.

4.4. Статистическая модель коллективного типа в задаче исследования высокочастотной обработки семян пшеницы.

4.5. Выбор оптимальных режимов высокочастотной предпосевной обработки семян пшеницы на основе непараметрических алгоритмов поиска экстремума.

4.6.Производственные испытания установки по предпосевной высокочастотной обработке семян.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ

ЭНЕРГИЕЙ ВЧ ПОЛЯ.

ВЫВОДЫ.

Важное место в системе мероприятий, направленных на получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур, принадлежит подготовке семян к посеву. Это обусловлено необходимостью активизировать начальный период их развития, процессы обмена веществ в семенах и на этой основе ускорить рост растений и обеспечить устойчивость к заболеваниям. Для восстановления энергетического баланса клеток и защиты растений от вредителей и болезней применяют тепловые, звуковые, лучистые, электростатические, электронные, химические и биологические методы обработки.

Среди современных методов предпосевной обработки семян наиболее перспективной является высокочастотная технология, объединяющая электрические и тепловые процессы воздействия на семена и позволяющая осуществлять их регулирование.

Широкое распространение высокочастотной технологии обработки семян сдерживается сложностью процессов воздействия электромагнитных полей на семена и неопределенностью зависимостей последующего развития растений от внешних воздействий. Для решения существующих проблем необходима разработка адекватных математических средств моделирования и оптимизации систем в условиях неполной информации.

Поэтому проблема определения эффективных режимов обработки семян и создание математических средств обработки результатов является актуальной

Целью диссертации является снижение энергетических затрат при термообработке семян пшеницы энергией ВЧ поля.

Цель достигается путем решения следующих задач:

-Разработать теоретическую модель влияния параметров электромагнитного поля высокой частоты на нагрев семян.

-Обосновать методику экспериментальных исследований высокочастотной технологии обработки семян на примере пшеницы, сформировать на этой зснове базы данных для последующего статистического анализа.

-Изготовить камеру и подобрать оборудование для определения рациональных технологических режимов предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы.

-Разработать полиномиальные и непараметрические модели оценки посевных качеств и урожайности сельскохозяйственных культур при высокочастотной технологии обработки семян.

-Построить статистические гибридные модели и модели коллективного типа для прогнозирования показателей урожайности сельскохозяйственных культур при ВЧ обработке семян.

-Разработать непараметрические алгоритмы выбора рациональных технологических параметров высокочастотной обработки семенного материала, обеспечивающих7 решение задач оптимизации при неявно заданных статистических моделях исследуемого процесса.

-Определить эффективные варианты технологических режимов высокочастотной предпосевной обработки семян пшеницы с использованием предложенных математических моделей.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовался аппарат теории планирования эксперимента, методы непараметрической статистики и коллективного оценивания, алгоритмы распознавания образов и оптимизации неопределенных систем, активное планирование технологического эксперимента, статистические методы обработки результатов эксперимента (дисперсионный и регрессионный анализ), поиск экстремума численным методом, методика полевого опыта.

Научная новизна исследований. Впервые с единых теоретических позиций разработана математическая модель обработки увлажненных семян в высокочастотном поле, разработаны статистические модели решения задач исследования высокочастотной предпосевной обработки семян пшеницы, позволяющие прогнозировать ее показатели эффективности и осуществлять выбор рациональных технологических режимов.

В частности:

1. Дано теоретическое обоснование способа предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы.

2. Обоснованы параметры и методика исследования высокочастотной обработки и определены основные факторы воздействия электромагнитного поля на семена пшеницы.

3. Разработаны статистические модели прогнозирования посевных качеств и урожайности семян пшеницы, обеспечивающие уточнение традиционных полиномиальных аппроксимаций за счет непараметрического оценивания функции невязки.

4. На основе непараметрических алгоритмов оптимизации формализована проблема выбора рациональных технологических параметров предпосевной высокочастотной обработки семян, предложены методы ее решения при неявно заданных условиях оптимизации.

5. Разработана и изготовлена ВЧ камера с изменяющимися параметрами напряженности и частоты электромагнитного поля.

6. Получены адекватные уравнения регрессии, связывающие результативный признак (температура нагрева, энергия прорастания, всхожесть, урожайность, зараженность) с режимными параметрами высокочастотной обработки семян (частота электромагнитного поля, экспозиция, время увлажнения, норма высева, период "обработка-посев").

7. Получены оптимальные сочетания технологических параметров высокочастотной обработки семян пшеницы, обеспечивающие сохранение максимального эффекта прибавки урожая и снижение зараженности семян.

8. Разработана производственная установка для предпосевной высокочастотной обработки семян.

Практическая значимость работы. Выполненные исследования создают

5азу для проектирования технологии и технических средств предпосевной зысокочастотной обработки семян пшеницы по данным экспериментальных исследований.

Особенность разработанных в диссертации статистических моделей и алгоритмов оптимизации состоит в возможности их адаптации к различным сельскохозяйственным культурам при решении задач прогнозирования их развития и управления этим процессом.

Предложенная методика организации экспериментальных исследований и статистические модели анализа их результатов позволили определить рациональные режимы технологии предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы.

Разработан комплекс программ для IBM PC, позволяющий определять режимные параметры технологии обработки семян. Реализация результатов:

-установка по предпосевной обработке семян испытана в производственных условиях учхоза "Миндерлинское" Сухобузимского района;

-результаты исследований использованы в методических рекомендациях "Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ полей", которые утверждены на НТС Госагропрома СССР;

-результаты исследований использованы в учебном процессе КрасГАУ и при написании монографии. Автор защищает:

-теорию и методику исследований высокочастотной технологии предпосевной обработки семян пшеницы;

-статистические модели прогнозирования посевных качеств и урожайности семян пшеницы, обработки ВЧ полями, обеспечивающие совместное использование известных полиномиальных аппроксимаций искомых зависимостей и непараметрических статистик для их корректировки по экспериментальным данным;

-непараметрические методы выбора рациональных технологических параметров предпосевной высокочастотной обработки семян;

-способ и установку по предпосевной ВЧ обработке семян сельскохозяйственных культур;

-эффективные режимы термообработки семян пшеницы энергией ВЧ поля.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлялись и обсуждались на международных, всероссийских и региональных конференциях, симпозиумах, совещаниях и семинарах, в частности: НИИ защиты растений, Ленинград 1983-1985 г г.; научная конференция, ЧимЭСХ, 1983 г., ВНИИ ТВЧ, Ленинград, 1983-1985 г г.; VIII Всесоюзный симпозиум по водному режиму растений, Ташкент, 1984 г.; Киевское специальное проектно-конструкторское бюро "Укрсортсемовощ", Киев, 1986 г.; ГПО "Союзлекраспром", Ленинград, 1987 г.; НТС Красноярского СХИ, 1987 г.; Научно-технический совет Госагропрома СССР, Москва, 1988-1989 г.; региональная научно-техническая конференция "Ресурсосберегающие технологии" в Волгоградском СХИ, в 1988 г.; научные конференции КрасГАУ, Красноярск 1983-1998 г г.; Всесоюзная научно-практическая конференция с международным участием "Достижения науки и техники-развитию сибирских регионов", Красноярск, 24-26 марта 1999 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ.

Содержание работы. Во введении обосновывается актуальность темы, определяются цели и задачи исследований, дается общая характеристика диссертации.

В первой главе анализируются методы предпосевной обработки семян, направленные на их биостимуляцию и обеззараживание. Обосновывается эффективность высокочастотного метода обработки, который сочетает электромагнитное и тепловое воздействие на семена. Определяются задачи научных исследований.

Во второй главе дано обоснование и приведена математическая модель температуры нагрева сухих и влажных семян. Разработаны гибридные и коллективные модели оценивания показателей эффективности высокочастотной технологии обработки семян, преимущество которых заключается в возможности сочетания параметрических и локальных методов аппроксимации. Практическая значимость предложенного подхода состоит в реализации принципа научной преемственности исследований, когда известные модели не отвергаются, а являются основой построения более совершенных аппроксимаций. Данная идея развивается при построении коллективов решающих правил для прогнозирования посевных качеств и урожайности сельскохозяйственных культур при высокочастотной обработке семян.

Рассматривается методика выбора рациональных технологических режимов высокочастотной обработки семян на основе непараметрических алгоритмов поиска экстремума, обеспечивающих решение задач условной оптимизации при неявно заданных целевых установках.

Третья глава раскрывает методику исследований по определению эффективных режимов предпосевной обработки семян, в том числе обеззараживания. Приведена схема математической обработки результатов опыта. Приводятся лабораторные установки для проведения исследований.

Четвертая глава содержит результаты исследования высокочастотной обработки семян пшеницы на основе статистических моделей зависимости показателей эффективности их посевных качеств и урожайности от технологических режимов. Приводятся закономерности влияния режимов высокочастотной обработки на урожайность и посевные качества семян пшеницы и определяются оптимальные режимы.

В пятой главе приведен экономический расчет, доказывающий эффективность использования токов высокой частоты на предпосевной обработке семян пшеницы.

Работа выполнена на кафедре системоэнергетики Красноярского государственного аграрного университета в соответствии с планом НИР КрасГАУ на тему: "Разработка методов и технических средств обеззараживания, стимуляции и сушки семян сельскохозяйственных культур", задание ГКНТ № 268 от 21 июня 1981 года.

Глава ¡.СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СЕМЯН

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих методов подготовки семян к посеву показывает, что большинство способов обеззараживания и стимуляции семян сельскохозяйственных культур в настоящее время не нашли широкого применения из-за высоких энергозатрат, низкой удельной производительности установок, противоречивых сведений об эффективности методов и биологической природе стимуляции и обеззараживания.

2. Теоретическое обоснование способа предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы показывает на ее конкурентность в использовании ядохимикатов.

3. На основе методики планирования эксперимента разработаны статистические модели исследования влияния технологических параметров на показатели эффективности процесса высокочастотной обработки семян. Применение моделей позволяет оценить количественные и качественные характеристики изучаемого процесса и минимизировать затраты на организацию экспериментальных работ.

4. Разработанные методики исследования по определению эффективных режимов предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы; обеззараживанию семян по твердой головне; схема математической обработки результатов исследований и лабораторные установки позволили определить рациональные режимы предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы.

5. Рациональные режимы предпосевной высокочастотной обработки семян изменяются в пределах: экспозиция обработки 30. 150 с, частота ЭМПВЧ -19 МГц, средняя температура нагрева массы семян 15.40 °С, период "обработка-посев" Т=20.26 сут., норма высева N=4.5 млн. шт./га. Для сохранения максимального эффекта стимуляции семян, при увеличении частоты ЭМПВЧ, необходимо соответственно уменьшить экспозицию обработки, сохраняя при этом постоянную температуру 15.40 °С, период "обработка-посев" 10. .20 сут., норму высева 4. .5 млн. шт./га.

6. Найдено сочетание параметров при частоте ЭМПВЧ £=81 МГц: экспозиция обработки т=10. 15 с; время увлажнения =1. .3 мин, температура нагрева семян 1=35.58 °С, период "обработка-посев" Т=0.7 сут., обеспечивающих сохранение максимального эффекта прибавки урожая и снижения зараженности семян твердой головней.

7. Разработаны гибридные модели развития пшеницы. На этой основе определены рациональные режимы технологии высокочастотной обработки их семенного материала. Установлено, что с увеличением частоты электромагнитного поля для сохранения максимальных показателей эффективности необходимо снижать время высокочастотной обработки семенного материала.

8. Применение гибридных моделей на реальных данных позволяет в 2-3 раза снизить относительную ошибку прогнозирования показателей эффективности по сравнению с полиномиальными аппроксимациями.

9. Анализ результатов использования моделей коллективного типа показывает более высокую эффективность коллектива решающих правил по сравнению с полиномиальной моделью, которая проявляется при количестве базисных функций ш>4. При значениях ш>7 зависимость относительной ошибки w(m) переходит в область "насыщения" на уровне W' = 0.12.

10.Анализ гибридных моделей и моделей коллективного типа показателей эффективности позволил выявить рациональные режимы предпосевной обработки семян в электромагнитном поле высокой частоты: экспозиция обработки 30. 150 с при частоте 19 МГц и средней температуре нагрева семенного материала - 15.40°С; длительность периода "обработка-посев" -10.20 сут.; норма высева - 4.5 млн. шт./га. При этом улучшаются посевные качества семян на 3.8 % и повышается урожайность на 10. 15 % по сравнению с использованием ядохимикатов.

11. Сформулированы и решены задачи оптимизации высокочастотной технологии предпосевной обработки семян пшеницы из условия максимизации ее урожайности с учетом требований к обеззараживанию семенного материала. Полученные результаты согласуются с результатами экспериментальных и полевых исследований.

12. На основе проведенных исследований по а.с. № 1607081 изготовлена установка диэлектрического нагрева сыпучих материалов, испытанная в производственных условиях.

13.Проведенное экономическое сравнение трех вариантов предпосевной обработки семян зерновых по критерию максимума чистого дисконтированного дохода показало, что предложенная технология обработки семян ЭМПВЧ экономически выгодна и может обеспечить доход в среднем по 160 рублей с каждого гектара в год, что на 35. .46 % выше, чем при применении существующих технологий, снижает энергозатраты 4,2.7,5 раз.

14.Результаты исследований включены в методические рекомендации: "Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ полей", утвержденные на НТС Госагропрома СССР (Протокол №1(9) от 18.02.89 г.).

1.Азин Л.А. и др. Предпосевная обработка семян в электрическом поле //Вестник с-х науки. 1961. № 4 С. 50.

2. Афонин М.И, Юрмос М.А. Эффективность предпосевного облучения семян гамма-лучами //Теоретические и практические аспекты использования ионизирующего излучения в сельском хозяйстве. Кишинев, 1976.

3. Аксенов С.И, Аскоченская H.A., Петинов Н.С. Физиология растений, 16, 71, 1969.

4. Аскоченская H.A., Петинов Н.С. В сб.: Физиолого-биохимические проблемы семеноведения и семеноводства, 1991. № 2.

5. Аксенов С.И. В сб.: Анабиоз и преданабиоз у микроорганизмов, 41. Рига: Зинатне, 1973. Вып. 41.

6. Akjyonov S.I, Goryachev S.N, Fateeva M.V, Niritina T.N, jtudia Biophyjica, 58, 121, 1976.

7. Басов A.M. Электрические способы обработки зерна и других продуктов сельскохозяйственного производства. //Комплексная механизация и автоматизация послеуборочной обработки и хранения зерна в колхозах и совхозах/Госнити. М, 1964.

8. Басов A.M., Потанин П.Д, Яснов Г.А. Электрическое поле как стимулятор улучшения посевных качеств зерновых культур //Вестник с.-х. науки. 1960. № 2 С. 40.

9. Брицый Н.Д. Нагрев в электрическом поле высокой частоты. -М.: Машиниздат, 1957.

10. Ю.Басов A.M., Шмигель В.Н. Измерение диэлектрической проницаемости отдельных зерен//Измерительная техника. 1971. № 10.

11. П.Басов A.M., Шмигель В.Н. Влияние электрических полей на хлебопекарные качества зерна //Новые физические методы обработки пищевых продуктов /ГОСТтекстиздат СССР, М, 1963.

12. Басов A.M. и др. Электрозерноочистительные машины. М, Машиностроение, 1968.

13. И.Бадарева Н.И. Семеноводство зерновых в США. М., 1965.

14. Березина И.М., Сабешкина JIM. Воздействие электромагнитных колебаний на семена //Механизация и электрификация соц. с-х. 1972. № 4. С.35.

15. Борисенко С.И. Термическая обработка семян. Селекция и семеноводство. 1950. № 1

16. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973.

17. Виленчик М.Н. Влияние магнитного поля на биологические объекты. М.: Наука, 1971.

18. Власов Н.С. и др. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1979.

19. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.: Финансы и статистика, 1981.

20. Васильев В.Н., Коноваленко В.В., Горелов Ю.И. Имитационное управление неопределенными объектами. Киев: Наук, думка, 1989. - 216 с.

21. Вапник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным. -М.: Наука, 1979.-447 с.

22. Вапник В.Н., Червоненкис А.Я. Теория распознавания образов. М.: Наука, 1974.-414 с.

23. Васильев В.И., Коноваленко В.В., Горелов Ю.М. Имитизионное управление неопределенными объектами. Киев: Наук, думка, 1989. - 215 с.

24. Гинзбург A.C., Резщиков В.А., Дубровский В.П. Влага в зерне. М.: Колос, 1959.

25. Гермейер Ю.В. Введение в теорию исследования операций. -М.: Наука, 1971.-250 с.

26. Доспехов В.А. Методика полевого опыта. М.: Колос. 1979.

27. Данович К.Н. и др. ст.: Физиология семян. М.: Наука. 1982.

28. Деврой JL, Дьерфи JI. Непараметрическое оценивание плотности (Lr подход). -М.: Мир, 1988.-407 с.

29. Еникеев М.Г. Влияние термического и химического протравливания семян на их всхожесть. //Сельское хозяйство Сибири, 1960. № 1. С. 47.

30. Живылядов В.П., Медведев A.B. Непараметрические алгоритмы адаптации. Фрунзе: Илим, 1974. - 136 с.

31. Журавлев Ю.И. Алгоритмы распознавания, основанные на вычислении оценок //Кибернетика. 1971.№ 3.- С.3-12.

32. Иванов Н.М., Иванов Н.В. Детали машин. М.: Высш. шк., 1975.

33. Ивахненко А.Г. Долгосрочное прогнозирование и управление сложными системами. -Киев: Техника, 1975.-311 с.

34. Иванов М.В., Рубан А.И. Алгоритм спуска в область Парето при многокритериальной оптимизации // Проблемы техники и технологии XXI века. Красноярск: Изд-во КГТУ, 1994. С. 9.

35. Казьмин И.П. Зерноведение. Загодиздат, 1950.

36. Купетман Ф.М. Действие электромагнитной энергии на с.-х. растения //Бюл. ВАСХНИЛ. 1937. № 4.

37. Кожевников Н.Ф. Предпосевная обработка в электрическом поле переменного тока. //Механизация и электрификация с.-х. 1973. № 3.

38. Карпов Б. А. Уборка, обработка и хранение семян. М.: Россельхозиздат, 1974.

39. Кропп Л.И. Обработка и хранение семенного зерна. М.: Изд-во Колос, 1973.43 .Кондратьев Р.Б. Главная культура Сибири. Красноярск, 1975.

40. Катковник В.А. Непараметрическая идентификация и сглаживание данных. М.: Наука, 1985. - 336 с.

41. Лапко A.B. Имитационные модели неопределенных систем. -Новосибирск: Наука, 1993 112 с.

42. Лапко A.B. и др. Обучающиеся системы обработки информации и принятия решений. -Новосибирск: Наука, 1996. 296 с.

43. Лапко A.B., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И. Имитационные модели пространственно распределенных экологических систем. Новосибирск: Наука, 1999.-205 с.

44. Лапко A.B. Непараметрические методы классификации, их применение. Новосибирск: Наука, 1993.-152 с.

45. Максименко В.Г., Кузнецов П.М., Хацевич Н.В. Пшеница Западной Сибири. Новосибирск: Зап. - Сиб. кн. Изд-во. 1975. С. 175.

46. Медведев A.B. Основы теории обучающихся систем. Красноярск: Изд-во КГТУ, 1982. - 107 с.

47. Медведев A.B. Основы теории обучающихся систем. Красноярск: Изд-во КГТУ, 1982. - 108 с.

48. Нейман А.Р., Колонтаров П.Р. Теоретические основы электротехники. М.: Госэнергоиздат, 1955.

49. Нетушил А.Б. Высокочастотный нагрев в электрическом поле. М.: Высш. шк., 1961.

50. Нетушил А.Б. Современное состояние и перспективы промышленного нагрева непроводниковых материалов в электрическом поле высокой частоты. "Промышленное применение токов ВЧ". Электротермия. 1961.

51. Надарая Э.А. Непараметрические оценки кривой регрессии //Тр. ВЦ АН ГССР. 1965. Вып. 5. С. 56-68.

52. Окулова В.А. Влияние электрического поля на наследственность зерновых//Труды ЧИМЭСХ. Вып. 22. Челябинск, 1965.57.0лофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. М.: Гостехиздат, 1962.

53. Птицын С.Д. Зерносушилки. М.: Колос, 1966.

54. Птицын С.Д., Елизаров В.П. Исследования электрических свойств влажного зерна//НТБВИИ. Вып. 7-8. М., 1970.

55. Птицын С.Д. Допустимый нагрев зерна пшеницы //Доклады ВАСНИЛ. Вып. 8. М, 1960.

56. Петрова-Завгорская А.П. Действие обработки семян пшеницы электромагнитным полем ВЧ на растения и мицелий пыльной головни //Труды ВИЗРа. Вып. 14. М., 1960.

57. Предпосевная обработка зерновых культур оптическим излучением. Методические рекомендации. Новосибирск, 1977.

58. Пен Р.В. Статистические методы моделирования и оптимизации процессов целлюлозно-бумажного производства. Красноярск: Изд-во. Краснояр. ун-та, 1982.

59. Растригин Л.А. Адаптация сложные систем. Рига: Зинатые. 1981. С.375.

60. Сабешкина Н.П. Сравнение физических способов предпосевной обработки семян методом электронного парамагнитного резонанса //Механизация и электрификация соц. с.-х. 1972. № 3.

61. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. М.-Л.: Гостехиздат, 1949.

62. Строкин Д.А. Теория электромагнитизма. Л.-М.: Гостехиздат, 1948.

63. Суворов С.С. Диэлектрический нагрев и сушка пшеницы //Вопросы качества переработки зерна: Труды ВНИИЗ. Вып. 4. М., 1952.

64. Суворов С.С. Развитие зерновки в период созревания и влияния ее строения на технологические свойства зерна //Труды ВНИИЗ. Вып. 24. М., 1952.

65. Суворов С.С. Удельная электропроводимость пшеницы при постоянном токе //Труды ВНИИЗ. Вып. 1954.

66. Семенов A.A., Федорова Р.Н. Инфекция хлебных злаков. М.: Колос, 1984.1.l

67. Семена и посадочный материал сельхозкультур. В, Изд. комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совм. Мин. СССР.

68. Тарасенко Ф.П. Непараметрическая статистика. Томск: Изд-во ТГУ, 1996. С. 292.

69. Таблицы планов эксперимента для факторных и полинаминальных моделей. М.: Металлургия, 1982.

70. Тельник Б.Е. Технико-экономическая эффективность вентилирования зерна. М.: Колос, 1975.

71. Филипов Р.Л. Исследование метода СВЧ для автоматического измерения влажности зерна в потоке: Автореферат дис. канд. техн. наук. -Челябинск, 1972.

72. Цыпкин ЯЗ. Основы теории обучающихся систем. М.: Наука, 1970. С.280.

73. Цугленок Н.В, Меновщиков Ю.А. Современное состояние и перспективы развития технологии предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур //Науч.-техн. бюл. СО ВАСХНИЛ. Новосибирск. Вып. 6-7. 1977.

74. Цугленок Н.В. Обеззараживание и подготовка семян к посеву //Механизация и электрификация с.-х. 1984. № 4.

75. A.c. № 563938 СССР. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур /Цугленок Г.И, Цугленок Н.В. Опубл. 16.03.77. Бюл. № 25.

76. Цугленок Г.И, Цугленок Н.В. Результаты исследований процесса высокочастотной предпосевной обработки семян пшеницы сорт "Скала". //Совершенствование процессов сельскохозяйственного производства Красноярск, 1979. С. 23

77. Цугленок Г.И. Исследование и внедрение процесса предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы сорта "Скала". Научный отчет № гос. per. 770054935 Красноярск, 1980.

78. Цугленок Г.И. Методика проведения исследования по предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы сорта "Скала". //Совершенствование процессов сельскохозяйственного производства Красноярск, 1981. С.23-24.

79. Цугленок Г.И. Результаты исследований по предпосевной высокочастотной обработки семян пшеницы сорта "Скала": //Совершенствование процессов сельскохозяйственного производства. Красноярск, 1981. С. 24-25.

80. Цугленок Г.И. Установка по предпосевной обработки семян. Инф. листок № 325-82.

81. Цугленок Г.И. Влияние предпосевной высокочастотной обработки на посевные качества пшеницы //Научно-техн. бюл. СО ВАСХНИЛ, Новосибирск,1984, вып. 33. С. 46-49.

82. Цугленок Г.И. Влияние предпосевной обработки токами высокой частоты на водный режим и засухоустойчивость пшеницы //VIII Всесоюз. симпоз. по водному режиму растений: Тезисы докладов. "ФОН" УзССР, 1984. С. 58.

83. Цугленок Г.И. Высокочастотный метод предпосевного нагрева семян пшеницы //Проблемы электрификации, автоматизации и теплоснабжения с-х производства. Тезисы доклада Всесоюз. научн.-техн. конференции 25-27 ноября1985. М, 1985. С. 42.

84. Цугленок Г.И., Цугленок Н.в., Шахматов С.Н., Кригер А.И. Разработать агротребования на технологию ВЧ и СВЧ обеззараживания стимуляции и сушки семян с-х культур: Научный отчет. Красноярск, 1985.

85. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Шахматов С.Н. Энергетика сельскохозяйственных предприятий //Система ведения сельского хозяйства Красноярского края: Рекомендации. Новосибирск, 1988. С. 210-213.

86. Цугленок Г.И. Влияние режимных параметров воздействия ЭМПВЧ на урожайность семян зерновых культур //Тезисы докл. науч. конф. проф.-препод. состава/КСХИ. Красноярск, 1989. С. 30-31.

87. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Шахматов С.Н. и др. Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ: Рекомендации. М: ВО "Агропромиздат", 1989.

88. A.c. 1607081 СССР, МКИ Н05 В 6/46. Устройство диэлектрического нагрева сыпучих материалов /Цугленок Г.И., Новикова Г.В., Новиков В.В.,Цугленок Н.В., Багоян А.Е. Опубл. 1990, Бюл. 42.

89. Цугленок Г.И. Результаты исследований по определению влияния ЭМПВЧ на семена свеклы столовой сорта "Бордо" //Наука сельскохозяйственному производству: Тезисы докл. Красноярск, 1993. С. 58.

90. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н., Бастрон A.B. Обработка зерна в ворохе активным вентилированием //Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1996 № 8. С. 4-6.

91. Способ обработки семян и устройство для его осуществления. Пат. № 2051562 /Цугленок Г.И., Цугленок Н.в., Шахматов С.Н. № 5039597; Заявл. -22.04.92; Опубл. 10.01.96. Бюл. № 1.

92. ЮО.Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н. Перспективные технологии обработки зерна активным вентилированием //Технология неистощительного землепользования: Матер, науч. конф. проф.-преп. состава /Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 1997.

93. Способ предпосевной обработки семян. Пат. № 2072757 /Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н. № 5064519; заявл. 7.10.92; Опубл. 10.02.97. Бюл. № 4.

94. Цугленок Т.Н., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н. Планирование активного эксперимента в агроинженерных исследованиях /Краснояр. гос. аграр. ун-т, Красноярск, 1998.

95. Цугленок Г.И. Непараметрические алгоритмы оптимизации процесса предпосевной ВЧ и СВЧ обработки семян сельскохозяйственных культур //Реконструкция гомеостаза: Материалы IX Междун. симпозиума. Т. 4. Красноярск, 1998. С. 102-110.

96. Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Бастрон Т.Н., Шахматов С.Н. Методика планирования активного эксперимента при преподавании агроэкологических и инженерных дисциплин /Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 1998.

97. Юб.Цугленок Г.И. Определение эффективных режимов высокочастотных семян с использованием коллективов решающих правил /Вестник КрасГАУ, Красноярск, 1998. № 3. С. 23-28.

98. Цугленок Г.И. Определение эффективных режимов высокочастотных семян с использованием гибридных моделей //Вестник КрасГАУ, Красноярск, 1999. № 4. С. 47-52.

99. ПО.Лапко A.B., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И. Имитационные модели пространственно распределенных экологических систем. Новосибирск: Наука, 1999.-205 с.

100. Шибаев П.Н, Карпов Б.А. Активное вентилирование семян, М.: Россельхозиздат. 1969.

101. Шматько И.Г. и др. //Биофизика растений, 203, Краснодар. 1974.

102. Денисов В.И. Технико-экономические расчеты в энергетике: Методы экономического сравнения вариантов. — М.: Энергоатомиздат, 1985. С. 216.

103. Справочник по планированию и экономике сельскохозяйственного производства: в 2 ч. Ч. 1 / Сост. Г.В. Кулик, Н.А. Окунь, Ю.М. Пехтерев. — М.: Россельхозиздат, 1987. С. 512.

104. Doppelter Nutzen //Agrar Praxis. 1986. Bd. 5. S. 67 — 68.

105. Energie-und Kosteneinsparung bei der Komerfmchtkonservierung und —1.gerung durch Beluftung //Landtechnik. 1985. Bd. 40. N 2. S. 82 — 84, 91—92.

106. Future grain drying //Milling Feed and Farm Supplies. 1985. V. 68. N. 11.P.14.

107. High temperature grain drying. Great Britain Ministry of Agriculture, Fisheries and Food Booklet. 1982. V. 24 — 17. H. 1 — 30.

108. Marshall J. Grain drier dilemma //Power Farming. 1983. V. 62. N 3. P. 17—25.

109. McLean K.A. Drying and storing combinable crops //Farming Press Ltd. London. 1980.P.28.

110. Pohler H, Stuzer B. Energiesparende Tpocknung durch Emsatz von Luftentfeuchtungswarmepumpen //Feldwirtschaft. 1983. Bd. 24. N 6. S. 266 — 270.