автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение эффективности использованияэлектрофизических способов предпосевной обработкисемян сельскохозяйственных культур

Л г\ ' КУБАНСКИЙ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

. 8 а» да»

На правах рукописи

Ирха Александр Павлович

Повышение эффективности использования электрофизических способов предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур

Специальность 05.20.02 -Электрификация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

Краснодар -1998

Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университете

Научные руководители: Доктор технических наук, профессор Куценко А.Н.

Кандидат технических наук, доцент Магеровский В.В.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Ксенз Н.В.

Кандидат технических наук, Елистратов В.В.

Ведущее предприятие: Всероссийский научно - исследовательский институт масличных культур им. В.С.Пустовойта,г. Краснодар.

Защита диссертации состоится на заседании диссертационного совета К 120.23.07 в Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, г. Краснодар, ул.Калинина,. 13, Кубанский ГАУ, факультет электрификации с.х., зал заседаний совета.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан ноября 1998г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

И.Г.Стрижков

Общая характеристик:« работы

Актуальность_темы. Повышение урожайности

сельскохозяйственных культур является главной задачей в развитии всею сельскохозяйственного комплекса. Центральное место в решении этой проблемы занимает семеноводство.

Семена - как носители биологических и хозяйственных признаков сельскохозяйственных культур, в лроцессе выращивания, хранения, подработки и посева подвергаются множеству негативных последствий. Неблагоприятные природно-климатические условия выращивания и неудовлетворительное хранение часто снижают посевные качества семян, что ведет к снижению урожайности.

Для восстановления всхожести, энергии роста и других качеств семян применяют различные способы их стимулирования на основе химических веществ, физических факторов и др.

В настоящее время учеными и практиками большое внимание уделяется предпосевному стимулированию семян электрофизическими факторами. 4

' Предложены десятки способов и устройств для воздействия на семена электрическими и магнитными полями, ионизирующими излучениями, лазерами и др. Однако массового внедрения в. практику сельскохозяйственного производства они не получили, хотя положительное влияние предпосевной обработки семян на урожайность можно считать доказанным.

Для ускорения и расширения использования электрофизических способов стимулирования семян является актуальным обоснование наиболее эффективных способов, разработка устройств сопрягаемых с существующими зернообрабагывающими машинами. Бесьма перспективна разработка таких технологий подготовки семян к посеву, которые расширяют область использования. электрофизических факторов на возможно большее число технологических операций, таких как обеззараживание семян, стимулирование посевных качеств обработки семян в поле при посеве.

Цель работы: Разработка способов и устройств предпосевного стимулирования, обеззараживания и посева семян электрофизическими

способами с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур,- применительно к условиям Краснодарского края. Разработка методики их расчета и повышения эффективности использования в растениеводстве.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи.

анализ существующих способов предпосевной обработки и обеззараживания семян энергетическими факторами; технико-экономический анализ устройств, применяющихся для обработки семян;

- анализ влияния электромагнитных полей и плазмы на семена и ЦфТг? ГО;ную микрофлору семян;

- разработка способов и устройств для комбинированной обработки семян магнитным полем и инфракрасным излучением^ для обеззараживания семян плазмой, для обработки семян магнитным полем при посеве;

разработка инженерной методики расчета электромагнитных устройств;

экспериментальная проверка теоретических результатов работоспособности устройств и их технико-экономическая оценка.

Методика исследований. Теоретические исследования предпосевной обработки семян электрофизическими способами производилась с помощью методов теоретической электротехники, биофизики, механики, математической статистики и других наук, а также с использованием измерительной и вычислительной техники. Методика полевых исследований основывалась на теории опытного дела в растениеводстве и в защите растений.

Научная новизна. На основании анализа и исследований технологий обработки семян электрофизическими факторами в диссертации приводятся следующие решения, обладающие научной новизной;

создана методика анализа технико-экономических характеристик способов и устройств для предпосевного стимулирования семян энергетическими факторами^'

- по результатам анзлгаа разработка технология обработки семян комбинированным способом (ЭМП и ИК шлучением),

- расширена область применения энергетических факторов на такие операции, как обеззараживание семян и обработка их в полевых условиях при посеве,

Научная новизна разработок подтверждена четырьмя изобретениями и положительной оценкой способа обработки семян производственным советом Госагропрома. Способ рекомендован для широкого внедрения в хозяйствах страны.

Практическая ценность. Экспериментально подтверждены результаты теоретических исследований по обработке семян электрофизическими методами. Обоснованы наиболее рациональные технологии обработки семян, обеспечивающие высокое качество обработки, экономное расходование энергии, снижение расходов т эксплуатацию, высокую степень электробезопасности обслуживающего персонала

Разработаны, испытаны и внедрены в производство новые устройства разлк*шого назначения для обработки семян перед посевом; для обеззараживания семян; для обработки семян одновременно с посевом.

На защиту выносятся следующие основные положения:

методика анализа технико-экономических характеристик способов и устройств для предпосевного стимулирования семян;

- результаты анализа и классификация энергетических факторов и устройств предназначенных для обработки семян, разработки способов и устройств для комбинированной обработки семян магнитным полем и инфракрасным излучением; для обеззараживания семян плазмой; для обработки семян магнитным полем во время посева. Методика инженерных расчетов электромагнитной системы в установках ^

Результаты проверки работоспособности устройств и влияния на урожайность сельскохозяйственных культур, применительно к условиям Краснодарского края.

Реализация результатов исследований. Материалы исследований переданы для использования в хозяйства Краснодарского края в форме отчетов по научно-исследовательской работе. Результаты исследований • использованы при разработке новых способов предпосевной обработки семян, обеззараживания семян и обработки магнитным полем во время посева

Устройства внедрены в производство во многих хозяйствах Краснодарского края. Экономический эффект от внедрения .одной установки в АО "Ленинец" Динского района составил 28,3 тыс. руб.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: научно - технических конференциях професорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов Кубанского государственного аграрного университета; Межвузовской научно-технической конференции в Челябинском аграрно-инженерном университете в г. Челябинске; Межвузовской научно-технической • конференции в Азово-Черноморской государственной аграрной академии г. Зерноград. Опытные образцы, устройств для предпосевной обработки семян .экспонировались на выставках ВДНХ. Обсуждались на научно-производственном совете министерства сельского хозяйства.

Публикации. Основные положения диссертационной, работы опубликованы в 12-ти печатных работах, в том числе опубликованы 4 изобретения.

Объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, общие выводы, список литературы (105 наименований)' и приложения. Работа написана на 150 страницах, включая 22 рисунка, 26 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту, К.Т.Н, доценту \.В. Лопатченко за большую помощь, оказанную при

.выполнении работы.

1. Введение. -

В разделе обоснована актуальность исследуемых в диссертационной работе вопросов.. Показана связь исследований с государственными планами и сельскохозяйственным производством, отмечена их практическая ценность и новизна предлагаемых решений.

2. Состояние вопроса и задачи исследовании.

Из анализа отечественных « зарубежных литературных источников следует, что электрофизические методы обработки семян перед посевом находят все более широкое применение в сельскохозяйственном производстве. Одновременно во многих научных учреждениях и вузах России ведется активная научно-исследовательская работа. Трудами ученых: Басова А.М., Бородина И.Ф., Прищепа Л.Г., Изакова Ф.Я., Шахова A.A., Тарушкина В.И., Илюшина В.М., Каменир Э.М., Ксенз Н.В., в том числе ученых КГАУ Федулова Ю.П., Третьякова Г.И., Поталенко И.А., Магеровского В.В: и многих других доказана перспективность применения электрофизических методов для улучшения посевных качеств семян

Однако массового внедрения в практику сельскохозяйственного производства электрофизические способы стимулирования семян не получили.

Результаты экспериментальных и производственных проверок убеждают в том, что все электрофизические факторы близки по своей эффективности воздействия на семена, если ее измерять таким показателем, как урожайность. Однако электрофизические факторы принципиально и резко отличаются друг от друга при технической реализации в виде способов обработки машин и устройств.

Эти различия касаются сложности технических конструкций, условий, эксплуатации, условий безопасности для обслуживающего персонала и окружающей среды, энергоемкости и других технико-экономических показателей.

В настоящее время сельскому хозяйству предложены сотни способов и устройств, основанных на использовании всех действующих электрофизических факторов и их комбинаций. Выполнить сравнительный анализ всех известных установок представляется сложной задачей, на основе которой возможно провести их четкую систематизацию.

За основу классификации существующих энергетических способов воздействия на семена приняты особенности распространения и поглощения семенами электромагнитной энергии.

и

Объемная плотность элекгромагнмтмой волны V/ сложится из объемных плотностей электрического \УЗЛ и магнитного W>l полей.

wэл+wм = 4 -М^- (1)

Из формулы (1) очевидец что объемная плотность энергии \У электромагнитной волны свойственна для всего диапазона факторов, действующих на семена и может быть принята за единый критерий для систематизации действующих факторов и классификации устройств. Однако величина \У может быть определена только конкретно для

каждого значения напряженностей £ и Н и проницаемостей среды е и р..

^/£IГ*E = .N//w7*H (2)

Следовательно и плотности энергии электрического и магнитного полей в любой момент времени одинаковы

\УЭЛ=\УМ (3)

Тогда можно записать, что объемная плотность энергии равна

М/=\¥эл=\¥м=2\¥м= фп/1, * ^¡щГ Н* Е = ЦорН2 (4)

Умножая объемную плотность энергии на скорость распространения волны в среде при е=1 и ц=1

Получим полную плотность потока энергии Б

8=\У*С (5)

Учитывая, чго скорость света С определяется как

где

X - длина электромагнитной волны Г - частота электромагнитных колебаний получим:

8=\У*Я*Г (7)

Так как электромагнитная энергия распространяется в пространстве в виде квантов (фотонов), а энергия одного фотона равна

где Ь-постоянная Планка.

Приведя выражение полной плотности потока энергии (7) к полному потоку энергии одного фотона с учетом (8) получим

8=Ьс^ " (9)

Таким образом из уравнения (7) и (9) видно, что поток электромагнитной энергии во всех его проявлениях характеризуется энергией фотонов (квантов) и частотой колебаний.

Учитывая, что частота электромагнитных колебаний!., имеет непрерывный спектр и через энергию фотона Яф связана с потоком электромагнитной энергии облучения, частота и энергия фотона приняты нами в качестве основы классификации электрофизических факторов применительно к воздействию на семена.

При этом:

1. -частота колебаний электромагнитного поля f характеризует действующий фактор

2.. - энергия кванта Бф определяет энергетические возможности влияния на физико-химические процессы в семенах

На основании анализа научных работ и публикаций, используя предлагаемую систему классификации способов и средств обработки (табл 1.), определены задачи исследований по теме диссертации.

Рис. 1 Гистограмма экспертных оценок способов обработки семян оценки биологов ......................

оценки инженеров

Установлено, что с помощью обработки возможно улучшить посевные качества семян и повысить урожайность культур до 10... 15%.

2. Теоретические предпосылки и обоснование выбора электрофизических факторов для улучшения посевных качеств семян.

В главе анализируются теоретические предпосылки .воздействия электрофизических факторов на посевные качества семян и обосновывается выбор предпочтительного фактора для обработки.

На основе предложений классификации разработана методика оценки способов и устройств для обработки семян по следующим критериям: техническая сложность и надежность устройств; сложность обслуживания и затраты на эксплуатацию, включая стоимость энергии; опасность энергетических факторов для здоровья обслуживающего персонала и окружающей среды.

Анализ устройств проводился методами экспертных оценок принятых для' оценки новых перспективных научно-технических разработок и технологий в сельском хозяйстве.

Для экспертизы привлекались ученые и специалисты, работающие в этой области в Краснодарском крае и за его пределами

Для полноты и объективности оценок энергетических факторов и устройств обрабатывающих семена состав экспертов включал две группы:

Iя -агрономы, биологи; 2* - инженеры, механики, электрики. На основании обработки материалов экспертизы построена гистограмма распределения оценок способов обработки семян каждой группой экспертов, (рис. 1)

Анализ гистограммы позволяет выявить наиболее экономичные и . безопасные способы обработки семян. Материалы экспертного анализа могут быть использованы при планировании исследовательских работ, выборе способов и устройств для внедрения в производство, а также при проектировании.

По материалам экспертных оценок составлены рекомендации предпочтительной очередности внедрения способов, таблица 1.

Очередность Рекомендуемый саособ и устройство Коэффициент

внедрения сложности

1 Магниты постоянные 1

2 Солнечный свет 1,9

3 Магнитофоры 2,3

4 Искусственный видимый свет 3,5

5 Магниты электрические 3,7

6 Магниты элекгрические 50 Гц. 4,6

7 Магнитные поля 5,2

8 ИК нагреватели 5,4

9 ИК лампы 6,0

10 Свет импульсивный 6,6

11 Электрическое поле статическое 9,8

Как следует из гистограммы и таблицы 1 наименьшей коэффициент сложности имеют устройства в конструкции которых заложено использование таких электрофизических факторов как: электромагнитные поля, инфракрасные излучения (ИК) и солнечный свет. Учитывая эти выводы в работе рассматривается характер взаимодействия ЭМП и ИК излучения с семенами.

Энергетическое состояние семян можно выразить как сумму двух составляющих

Х^Ег+Еэ,

где Бг- тепловая энергия; Т -абсолютная температура; к-постоянная Больцмана;

= к»Т+Ь*Г (10)

Еэмп - электромагнитная энергия И - постоянная Планка { - частота ЭМП

Из выражения (4) объемная плотность электромагнитной энергии пропорциональна квадрату напряженности магнитного поля. Таким образом при изменении напряженности внешнего магнитного поля

изменяется и энергия связи электрона с ядром в атоме, что отразится на ходе биохимических реакций в молекулах и семени в целом.

При ИК облучении семена подвергаются прямому стимулированию. Сущность прямого стимулирования состоит в том, что РЖ лучи, например с длиной волкы 760 нм., активируют фигохром. Ф760 и переводят его в более насыщенную энергией форму -фитохром. Ф67о

Косвенные стимулирование осуществляется через нагрев и повышение температуры семян. Расчетная энергетическая теплота облучения семян Ет в установившемся режиме из уравнения теплового баланса определится

Ет=

а(ТПо„-Т»)р1С

^ (И)

где

а - коэффициент теплоотдачи семян;

а« - спектральный коэффициент поглощения семян

ТпоВ, Т„ - температура поверхности семян и окружающего воздуха

Рс, Б1С - площадь поверхности и миделева сечения семян

Из уравнений (10,4,11) видно, что механизм воздействия на семена ЭМП и ИК лучей различен и энергетическое состояние семян будет наилучшим при совместном действии обоих факторов

Таким образом на основании теоретических предпосылок и экспертных оценок установлено, что наибольшую эффективность обработки семян можко ожидать при совместном действии : ЭМП и ИК облучения. Этот вывод явился основанием для разработки и исследования устройства реализующего совместную предпосевную обработку семян.

Существенное влияние на семена оказывает микроорганизмы и насекомые. Для борьбы с биологическими загрязнениями сейчас широко используются ядохимикаты, при этом создается угроза здоровью людей и загрязняется окружающая среда.

В диссертации рассматривается технология обеззараживания семян низкотемпературной плазмой с температурой 700... 900 Сс/с последующим охлаждением и обработкой электромагнитным полем. Особенностью технологии является то, что семена (например пшеницы)

подвергаются обработке плазмой во встречных потоках. Наилучшее показатели обеззараживания семян получены при следующих режимах: температура плазмы 800...900 С; время пребывания семян в потоке 0,3...0,45 С. Воздействие на семена тепловым и электромагнитным полями способствует повышению их посевных качеств, энергия роста увеличивается на 6 ...7%, а всхожесть на 7...8%. Одновременно снижается степень заражения семян микрофлорой и болезнями на 40...50 %, что позволяет снизить расход ядохимикатов или отказаться полностью от их применения

Изучение технологии посева, семян позволило выявить ряд неизвестных .физических явлений происходящих в почве при ее взаимодействии с семенами. Основной особенностью процесса посева является то, что рабочие органы сеялок при движении выносят влажный нижний слой почвы на поверхность, а семена в борозде на семенном ложе засыпают верхним сухим слоем, что растягивает сроки всхожести семян и снижает энергию роста

Предложенная конструкция сошника, с одновременной обработкой семян полем, позволяет уменьшить недостатки существующих сошников.

На основании материалов экспертного прогнозирования для .дальнейших исследовательских работ, _ , разработки новых способов и • устройств для обработки семян приняты следующие факторы: магнитные и электромагнитные поля; инфракрасные, излучения; а для дезинсекции семян -низкотемпературная плазма.

Поскольку в технологической цепи, от обработки семян до получения нового урожая, важное место занимает техника посева в работе исследуются и рабочие органы сеялок. С целью снижения , суммарной энергоемкости получаемой продукции. Это достигается совмещением обработки семян ЭМП посевом.

В третьей главе излагается методика и техника экспериментальных исследований обработки семян.

Исследования проводились в лабораториях кафедры физиологии растений к кафедры овощеводства КГАУ с участием ученых и специалистов этих кафедр.

Влияние на семена совместного воздействия магнитного и инфракрасного (ИК) облучения. Для исследования изготавливалась опытная установка, схема которой показан на рисунке 2.

Рис. 2 Схема установки для предпосевной обработай семян электромагнитным полем и инфракрасным излучением: 1 - камера обработки, 2- катушки электромагнитов,3-инфракрасные излучатели, 4 -бункер, 5 - петли крепления к агрегату! 6 - выгрузное окно, 7 -заслонка-регулятор, 8 - регулятор наклона пластин, 9 — пластины, 10 — шарниры пластин,. 11 - тяги, 12 - блок электропитания, 13 -штепсельный разъем, 14—тара

Исследовались следующие параметры: всхожесть, энергия прорастания, сила роста семян. Полевые опыты и внедрение результатов исследований проводились на опытном поле КГАУ, на полях учхоза Кубань, в колхозах Краснодарского края.

Закладка опытов, обработка семян, посев, уход за посевами и учет результатов производились специалистами-агрономами хозяйств согласно Методических указаний министерства сельского хозяйства..

Для исследования влияния низкотемпературной плазмы на микрофлору и посевные качал на семян была изготовлена экспериментальная установка, рисунок 3. Объектом исследований служили семена и микрофлора семян пшеницы.

Действующим фактором служила плазма с температурой от 700 до 900 С и магнитное поле. Методика опытов аналогична методике излучения влияния ЭМП и ИК лучей.

Рис. 14 Технологическая схема лабораторной установки для обработки семян низкотемпературной плазмой и электромагнитным полем.

1 - генератор плазмы, 2 - камера обработки, 3 - вентилятор, 4 -бункер семян, 5 - электромагнит, 6 - емкость обработанных семян, 7 -блок электропитания, 8 - измеритель скорости плазмы, 9 - задвижки регулирования, 10 - измерение температуры семян, 11 - измерение температуры плазмы, 12- измерение влажности семян, 13 - измерение времени обработки, 14 - измерение напряженности магнитного поля.

В четвертой главе анализируются результаты лабораторных и полевых исследований. Совместно с кафедрой "овощеводство" КГАУ исследовалось в полевых опытах влияние на семена моркови различных способов обработки намачивание в водопроводной воде: намачивание

при постоянном перемешивании семян сжатым воздухом (барботирование); обработка электромагнитным полем сухих семян; посев сухими семенами без обработки.

В ходе исследований определялись посевные характеристики семян, биометрические показатели роста растений н урожайность. Результаты исследований приведены на рисунках 4 и 5.

Рис. 4 Изменение сырой массы растений в зависимости от способа обработки семян моркови

Рис. 5 Изменение сырой массы корней в зависимости от способа обработки семян моркови

Сравнительные испытания четырех способов обработки семян показали, что барботирование дает примерно такую же прибавку урожая, как и электромагнитное поле, однако способ барботирования требует больше трудовых затрат, связан с намачиванием семян водой и последующей сушкой, что осложняет посевы. Многолетние исследования (1990-1994гг.) позволяют утверждать, что наиболее эффективным способом является электромагнитное поле. Достоверно установлено, что оно повышает энергию прорастания семян в среднем до 21% и лабораторную в всхожесть до 24%, это способствует соответствующему росту урожайности.

При этом следует учесть энергоемкость технологического процесса при обработке магнитным полем по заключению экспертов во много раз ниже чем при барботировании. Соответственно и эксплуатационные затраты не сопоставимы с затратами на содержание компрессора, сушку зерна и др.

Исследованиями установлено , что' электромагнитное поле и ИК облучение способствует накоплению влаги в семенах. Это подтверждается на семенах многих культур в частности опыты с семенами подсолнечника приведены в таблице 2. *

Таблица 2

Влияние магнитной и ИК обработки на всхожесть и накопление влаги в семенах подсолнечника сорта "Первенец"

Номер Коюроль Опыт Результат

опыта Масса; г. Всхожесть . % Масса; г. Всхожесть % Масса; г. Всхожесть %

1 14,30 73 16,81 81 +2,51 +8

2 15,31 79 15,93 84 +0,61 • +5

3 - 14,98 . 75 15,91 83 +0,93 , +8

4 17,47 . 72 16.34 82 +1,87 ' + 10

Среднее 14,76 74,7 ' 16,24 82,5 +1,48 7,7

Исследование влияния термической обработкой на семена пшеницы проводились на трех сортах районированных в Краснодарском крае. Установлено, что обработка плазмой положительно влияет на развитие проростков. Результаты действия плазмы на семена пшеницы сорта "Краснодарская 57" приведены на рисунке № 6.

Особого внимания заслуживает губительное влияние плазмы на вредителей и болезни пшеницы. Количество больных семян снижается до 50%. Однако полного обеззараживания семян не происходит. Такие болезни, как фузариоз снижаются незначительно, но скорость их развития заметно замедляется.

Исследование технологий посева позволили выявить характер воздействия рабочих органов на почву, залегание ленты семян в борозде

Ч®

I

и И

0,5

1,5

»0

75.

70

65

60

55

50

45 2.5 с.

Рис. 6 Зависимость всхожести, силы роста и зараженности микрофлорой семян пшеницы от длительности их обработки плазмой при температуре 800°С.

и вынос влажных слоев почвы на поверхность. Характер образования борозды и расположенйя в, ней ленты семян показаны на рисунке 7.

Экспериментальный сошник устраняет ряд недостатков серийных сошников и дополнительно снижает тяговое усилие на сошнике примерно на 20%.

В целях совмещения технологических операций посева семян и одновременной обработки магнитным полем сошник снабжен магнитным семяпроводом, выполненным из магнитофоров. Посевы семян кукурузы на зеленый корм, произведенные сеялкой с экспериментальными комбинированными рабочими органами (обработка в магнитном семяпроводе), показали удовлетворительные результаты и приведены в таблице №3..

В пятой главе рассмотрены вопросы разработки и испытаний устройств для обработки семян, дана технологическая и экономическая оценка результатов эксплуатации устройств в производственных условиях хозяйств.

На основе исследований, изложенных в предыдущих главах, разработаны технические и технологические требования к устройствам и режимам их эксплуатации. Устройство для обработки семян '

Зона засыпки борозды сухой гочвой и выравнивание гребней

Рис. 7 Схема бороздообраэовання и посева семян экспериментальным сошником с магнитным семяпроводом.

I - вид сверху; II - вид сзади. 1- сошник; 2-стойка; 3- магнитофонный семяпровод; 4- защитные полки сошника для задержки осыпания сухой почвы в борозду; 5- гребень почвы; 6- семена.

Таблица №3.

Результаты полевых опытов по выращиванию кукурузы на зеленый корм, посеянной семенами, обработанными в магнитном семяпроводе экспериментальных сошников.

Наименование сравнительных показателей Значение показателей

Контрольные участки Опытные участки Результат, %

1.Густоте стояния растений на учетных делянках, ип./м1 11,3 13,4 +13

2.Зеленая масса раст ений на учетных делянках, кг./м2 1,33 1,62 +22,6

3. Урожай зеленой массы, средний по полям, ц/га. 114,8 142,3 +23,9

электромагнитным полем и ИК излучением конструктивно не отличается от опытной установки (рис.1).

При его разработке учитывалась: возможность работы в составе существующих технологий подготовки семян к посеву; простота состыковки с серийными зернообрабатывающпми машинами при незначительных трудозатратах; минимальная энергоемкость обработки семян; простота конструкции.

Пример использования устройства показан на рисунке 8.

Испытания установки подтвердили возможность ее использования для обработки сухих семян различных культур, а также влажных и обработанных ядохимикатами.

Рис. 8. Технологическая схема предпосевной обработки сухих семян электромагнитным полем и инфракрасным облучением при напольном хранении в складе.

1 - скребковый зернопогрузчик, 2 - устройство для обработки семян, 3 -щит управления зернопогрузчиком, 4 - блок управления устройством обработки, 5 - транспорт.

В диссертационной работе приводится методика расчета электромагнитной системы устройств, рекомендации по их эксплуатации.

Разработана установка обеззараживания семян на базе серийного зернопротравигеля типа "Мовитокс" с заменой системы протравливания ядохимикатами на элементы и устройства для обработки семян плазмой. Результаты определения биологической зараженности пшеницы показали, что она снизилась по гельминтоспориозу и головне до 100%, по фузариозу и бактериозу до 50%.

Выводы.

1.Анализ известных электрофизических способов воздействия на семена, с целью повышения урожайности позволил объединить их в общую систему и классифицировать на базе единых, монотонно изменяющихся параметров -частоты и мощности излучений.

2.На основании классификации электрофизических факторов разработана методика оценки способов обработки по их технико-экономическим характеристикам. Методика учитывает сложность и надежность конструкций, энергетические и эксплуатационные затраты, безопасность обслуживания.

3.Теоретический анализ электрофизических факторов, экспертная оценка способов и устройств, сравнительные лабораторные и производственные испытания позволили определить наиболее экономичные способы обработки и устройства, работающие на их базе.

Такими способами являются - одновременная обработка семян электромагнитным ¡т^л^М и И К уЧсНЫ&М

4.Электрофизические факторы могут успешно приЙйться и в других технологических операциях по подготовке семян к посеву. Таких как обеззараживание семян от болезней и вредителей, обработка семян непосредственно в поле при посеве.

5. Анализ существующих технологий подготовки, обеззараживания и посева обработанных семян выявил их высокую энергоемкость, низкое

качество и значительные непроизводительные трудовые затраты. Эти обстоятельства определили необходимость разработки новых устройств в непрерывной технологической цепочке: обработка—обеззараживание -посев; или обработаа-посев.

6.С целью эконошш энергетических и трудовых затрат в работе теоретически обоснованы, конструктивно разработаны, изготовлены, испытаны в лабораторных и полевых условиях новые установки. К ним относятся: установка для обработки семян в потоке электромагнитными $ С А/5 /■! А инфракрасными лучами; установка и технология обеззараживания семян плазмой; рабочий орган для сеялок с одновременной обработкой семян магнитным полем.

7.Производственные испытания устройств, проведенные во многих хозяйствах Краснодарского края, в НИИ механизации сельского хозяйства доказал! высокую эффективность. Прибавка урожая составила: по эвощным культурам-морковь-22%; огурцы-19%; по зерновым культурам -пшеница-10%; кукуруза на зеленый корм-23%: *

8. Высокий технический уровень и новизна разработок юдтверждены авторскими свидетельствами, грамотами ВДНХА и »екомендациями Госагропрома СССР для внедрения в ельскохозяйственное производство. - ^ '

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Стимулятор всхожести семян. - Радио. 1983,№6.

(Соавторы: Бобрицкий С.Н. и Федоровских Ю.Т.)

2. A.C. № 95965 / Установка для предпосевной обработай семян (СССР) опубликовано 23.09.82. Бюллетень № 35.

(Соавторы Игнатухин В.Б. и др.)

3.Использование термической и магнитной обработки для , обеззараживания и улучшения посевных качеств семян. (Применение энергосберегающих технологий в агропромышленном комплексе: Тематический сборник научных трудов.) КГАУ г. Краснодар 1993г. Выпуск 331(359). (Соавторы: Шеховцова Е.П., Пустовалова Г.Ю.)

4. A.C. №1253444. (СССР) Способ обеззараживания семян. Опубликовано Бюллетень №321986 г.

(Соавторы: Плахотный К.Ф., Пустовалова Г.Ю.)

5.Классификация электрофизических способов предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.(Тезисы докладов к конференции «Ресурсосбережение в АПК Кубани» КГАУ г. Краснодар 1998 с. 12) (Соавтор: Магеровский ВВ.)

6.Использование энергии электромагнитных полей для повышения эффективности производства продукции растениеводства. (Соавторы: Третьяков Г.И., Магеровский В.В.) Тематический сборник научных трудов КГАУ г. Краснодар 1998., Выпуск 370 (398) 7.Энергетические воздействия на семена сельскохозяйственных культур» целью улучшения их посевных качеств. Тематический сборник научных трудов КГАУ г. Краснодар 1998. Выпуск 370 (398)

Соавтор: Магеровский В.В., Ермолаев С.В.) 8.А.С. №1657090 Рабочий орган для внесения в почву сыпучих материалов. Опубликовано №23 1991 г. (Соавтор: Шеховцова Е.П.)

9.А.С. №1657091 Устройство для локального внутриггочвенного внесения сыпучих материалов. Опубликовано: Бюллетень №23 1991г. (Соавтор: Шеховцова Е.П.)

Ю.Способ обеззараживания семян. Сборник «Рационализаторские предложения и изобретения, рекомендуемые Госагропромом СССР для внедрения в сельскохозяйственное производство» M 1987. №1. 11.0 влиянии электромагнитных полей на всхожесть семян сельскохозяйственных культур. Тематический сборник научных трудов КГЛУ Краснодар 1997. Выпуск 360 (388).

(Соавторы: Магеровский В.В., Еарышев М.Б., Ильченко Г.П. и др.) 12.Установка для предпосевной обработки семян тепловыми полями. Информационный листок №223-98. Г. Краснодар ЦНТИ 1998 с.З. (Соавторы: Магеровский В.В., Куценко А.Н.)