автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение эффективности воздействия постоянного магнитного поля на семена зерновых культур при их предпосевной обработке

УДК 631.331.92

На правах рукописи

11111II11111111III

ООЗ164ВЗО

СИДОРЦОВ ИВАН ГЕОРГИЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СЕМЕНА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ ИХ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБО ТКЕ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование

в сельском хозяйстве

Автореферат диссер тации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 8

2008

Зерноград - 2008

Диссертация выполнена на кафедре «Применение электрической энергии в сельском хозяйстве» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Ксенз Николай Васильевич

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор

технических наук (ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ), профессор Ерошенко Геннадий Петрович; канд. технических наук (ФГОУ ВПО АЧГАА), профессор Васильев Алексей Николаевич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО Ставропольский государственный

аграрный университет (ФГОУ ВПО Ст ГАУ)

Защита состоится «/у» марта 2008 г. в часов на заседании диссертационного совета ДМ 220,001.01 в Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (АЧГАА) по адресу: 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина 21, в зале заседания диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО АЧГ.АА и на сайте академии http:Wwwvv.achgaa.ni.

Автореферат разослан « февраля 2008 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета, /7

профессор, доктор технических наук Н.И. Шабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур и качества продукции растениеводства является главным условием дальнейшего развития сельскохозяйственного производства С этой целью проводится большая работа по совершенствованию целого ряда агротехнических мероприятий Центральным звеном в этом ряду является проблема семеноводства Семена - носители биологических и хозяйственных свойств растений, в решающей степени определяют качество и количество получаемого урожая Специалисты сельскохозяйственного производства и ученые постоянно разрабатывают способы и технические установки для улучшения посевных качеств семян

В последние годы для интенсификации растениеводства в практику сельского хозяйства стали внедрять электротехнологические методы воздействия на семена и растения зерновых и овощных культур с целью их стимуляции Известны многочисленные положительные опыты по использованию электромагнитных и других физических воздействий на семена с целью увеличения всхожести, энергии прорастания, повышения урожайности и качества урожая

В научных лабораториях и в производственных условиях испытаны такие стимулирующие воздействия, как электрические и магнитные поля, солнечный свет, инфракрасное и лазерное излучение, токи высоких и сверхвысоких частот Влияние перечисленных электрофизических факторов на семена хорошо обоснованы, многократно проверены в сельскохозяйственной практике и получили распространение во многих регионах России Однако ответ семян на один и тот же воздействующий фактор может быть различным в зависимости от сорта и качества семяч, длительности обработки и дозы облучения, времени ожидания от момента обработки до посева (отлежки), а также от природных факторов и других обстоятельств По этой причине получение однозначного ответа об эффективности обработки является трудно разрешимой задачей

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

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

семена, несомненно, благоприятное, но для его реализации в производстве необходимы дальнейшие исследования

Ведущие ученые страны (И Ф Бородин, Ф Я Изаков, В В Шмигель, И М Лавров, Г П Стародубцева, Н В Ксенз, В И Клюка, М Т Серегина, В Г Ботнарюк, Ш А Задгинидзе, Ф А Дедуль, С Д Кутис, В А Савельев, Л И Жидачевский и др) доказали положительное влияние электромагнитных полей на посевные качества семян Однако в изучении семян как посевного материала, мало уделяется внимания «стартовым» реакциям и продуктам промежуточного обмена, возникающим в зародышах семян В этой связи, актуальными являются любые попытки получения соответствующей теории, позволяющей не только объяснить научную сущность предпосевной стимуляции семян, но и обосновать параметры магнитного поля

Исходя из вышеизложенного, мы поставили перед собой задачу углубить исследования по использованию постоянных магнитных полей для предпосевной обработки семян зерновых культур В основу этих исследований положено влияние напряженности магнитного поля на "стартовые" реакции (скорость водопоглощения) семян

Цель диссертационной работы - обоснование параметров постоянного магнитного поля, повышающих эффективность предпосевной обработки семян зерновых культур

Объект исследования - система магнитное устройство - магнитное поле - семя

Предмет исследования - зависимости удельного водопоглощения, величины биопотенциала семени, всхожести, энергии прорастания и урожайности от напряженности внешнего магнитного поля Научная новизна:

-разработана модель семени как объекта внешних воздействий, -разработана математическая модель, устанавливающая связь напряженности магнитного поля с водопоглощающей способностью семян,

- установлено, что за обобщенную координату, характеризующую состояние семян при внешнем магнитном воздействии может быть принят электрический заряд, а за обобщенный потенциал - напряженность магнитного поля,

-установлена зависимость поверхностных электрических биопотенциалов от напряженности магнитного поля,

-установлена связь поверхностных электрических биопотенциалов с водопоглощением семени

Методы исследований. В работе использованы теоретические основы физики и электротехники, теоретические основы термодинамики, теория вероятностей и планирование научного эксперимента, вычислительная техника, графические средства персональных компьютеров Практическая значимость работы заключается — в обосновании параметров обработки семян зерновых культур в магнитном поле постоянных магнитов, способствующих увеличению урожайности на 2,8 4,5 ц/га,

в разработке установки для совмещения предпосевной обработки в магнитном поле постоянных магнитов и протравливания семян зерновых культур на базе протравливателя семян ПС-10А

Научная апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА (г Зерноград), ФГОУ ВПО СГАУ (г Ставрополь), ГНУ ВНИПТИМЭСХ (г Зерноград)

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 114 наименований Основное содержание диссертации изложено на 130 страницах машинописного текста, включает 31 рисунок, 26 таблиц и 2 приложения СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, изложены цель и задачи исследований, раскрыто состояние вопроса

В первой главе «Электрофизические методы стимуляции семян, цель и задачи исследования» дан анализ роли посевных качеств семян в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и способов их улучшения Показано, что обработка семян в магнитном поле постоянных магнитов является одним из наиболее простых и экологически чистых в реализации эффективных методов предпосевной обработки семенного материала

В научно-исследовательских учреждениях и сельскохозяйственных вузах России, расположенных в разных климатических зонах, проведено большое количество исследований по выявлению характера действия магнитного поля на семена сельскохозяйственных культур, а также на рост, развитие и урожайность растений Основное внимание при исследовании влияния магнитного поля на семена, развитие растений и урожайность сельскохозяйственных культур уделялось

- изучению поведения семян в магнитном поле,

- изучению влияния магнитного поля на влагопоглощение, всхожесть и энергию прорастания семян зерновых культур,

- установлению связи между поверхностными электрическими потенциалами семени и поглощением воды при его набухании,

- изучению влияния влажности на результаты обработки

Несмотря на многообразие проделанных работ, влияние магнитного поля на посевные качества семян полностью не изучено В частности не исследовано влияние напряженности магнитного поля на водопоглощающую способность семян Этот показатель играе т существенную роль в формировании будущего урожая

Исходя из вышеизложенного, можно предложить следующую научную гипотезу повышение эффективности предпосевной обработки семян зерновых культур можно достигнуть за счет выбора напряженности магнитного поля, увеличивающего водопоглощение влажных семян в процессе их протравливания

Задачи исследования:

1 Разработать общую модель семени как объекта внешних воздействий

2 Разработать математическую модель, связывающую напряженность магнитного поля с водопоглощающей способностью семян

3 Экспериментально проверить влияние напряженности магнитного поля на водопоглощение и посевные характеристики семян

4 Экспериментально установить связь поверхностных электрических биопотенциалов с водопоглощением семян

5 Разработать установку для совмещения процессов предпосевной обработки в магнитном поле и протравливания семян зерновых культур на базе протравливателя семян ПС-10А

6 Провести производственную проверку предпосевной обработки семян зерновых культур

7 Определить технико-экономическую эффективность использования постоянных магнитных полей для предпосевной обработки семян зерновых культур

Во второй главе «Теоретическое изучение процесса обработки семян в магнитном поле» приводятся теоретические положения повышения «стартовых» показателей семян и урожайности зерновых культур при обработке семян в магнитном поле постоянных магнитов

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

Нами предпринята попытка проанализировать взаимодействие магнитных полей с семенами с позиции основополагающих понятий термодинамики Семя выступает в роли системы, а магнитное поле в роли окружающей среды, воздействующей на эту систему В основе общей концепции лежит изменение обобщенных координат (свойств) семени под воздействием обобщенного потенциала (движущей силы) Причиной его появления являются градиенты температуры, давления, химического и электрического потенциалов В общем случае в равновесном состоянии, исходя из термодинамических понятий, обобщенный потенциал семени можно представить скалярным полем в трехмерном эвклидовом пространстве

Рт=Рт{х,ул) = Рт(г), (1)

где Рт - обобщенный потенциал семени,

х, у, I — координаты точки в декартовой прямоугольной системе координат,

г - радиус-вектор той же точки

Неоднородность данного поля характеризуется его градиентом, являющимся векторной функцией точки

Vря(Г)=4Ь- п, (2)

йх йу аг

где I,], к — единичные векторы осей ОХ, О У, ОЖ

Так как все вещества состоят из молекул, каждая из которых является системой зарядов, то за обобщённую координату, характеризующую состояние семени при внешних магнитных воздействиях, можно принять электрический заряд, а за обобщенный потенциал - напряженность магнитного поля Исходя из закона сохранения обобщенных координат, для заряда семени можно записать

(3)

^е-Уа)=0, (4)

(5)

где (1() — полное приращение заряда,

с1ец - приращение, обусловленное внешним воздействием, йе,д — приращение, обусловленное внешним воздействием на области „а" семени, ¿¿е^</<а> - приращение, обусловленное взаимодействием области „а"

с остальными областями семени, (1у]ды> — приращение, обусловленное процессами внутри области „а", е'е, ]'] - индексы, соответственно указывающие на внешние и внутренние причины приращений

Равенства (3-5) показывают, что взаимодействие областей семени друг с другом и протекающие внутри них процессы могут привести только лишь к перераспределению заряда между областями Его изменение может произойти лишь в результате взаимодействия семени с окружающей средой

Из литературных источников известно, что для поддержания жизненных процессов в любой клетке необходимо непрерывное поступление в нее воды, солей, сахара и других низкомолекулярных соединений, а также выведение из нее продуктов метаболизма Все эти функции осуществляются через биологические мембраны клеток семени

В данной работе предлагается поляризационно-диффузионный механизм увеличения водопоглощения семян под воздействием магнитного поля Водопоглощение - это диффузионный процесс, происходящий через

оболочку семени по первому закону Фика Поток молекул воды через обо- АР

лочку толщинои ££ пропорционален градиенту плотности-

№

/ = (7)

* лг

где у - масса воды, прошедшая через площадь А5" = \м2 за время Ат = 1с

Коэффициент диффузии твёрдых тел определяется формулой:

И = а—е кТ, (8)

то

где а - коэффициент, зависящий от структуры твёрдого тела;

т0 - постоянная по порядку величина, равная периоду собственных

колебаний атомов в узлах кристаллической решётки, с; а - межатомное расстояние, м; А - энергия активации диффузии, Дж; к - постоянная Больцмана, Дж/К; Т - абсолютная температура, К.

При пролёте семени в магнитном поле на положительные и отрицательные заряды будет действовать силы Лоренца, которые приведут к разделению зарядов и поляризации семени в целом (рисунок 1,а).

При помещении поляризованного семени в воду начинается процесс обволакивания семени поляризованными молекулами воды, то есть начинается, своего рода,процесс диссоциации семени, приводящий к деформации семени (рисунок 1,6). При этом расстояние между обобщёнными зарядами под действием деформирующей силы Т7 увеличится от Ь0 до /,.

Р

Рисунок 1 - Модель поляризации (а) и диссоциационной деформации (б) семени вдоль осей Хи2

Деформирующая (диссоциативная) сила Р прямо пропорциональна напряженности магнитного поля Н.

Р = ХЬН (9)

По закону Гука абсолютная деформация X будет равна

Х = = (10)

К1

где х ~ коэффициент пропорциональности, зависящий от материала, размеров и формы семени, а также свойств окружающей семя воды, Н/Кл, К1 - коэффициент жесткости (упругости) оболочки семени, Н/м, Ь — коэффициент пропорциональности, м с При растяжении семени под действием диссоциативных сил Р увеличивается не только абсолютная деформация (X), но и межатомное расстояние (а)

__{Х + Ь0)-а0

(П)

где а0 - межатомное расстояние до помещения поляризованного семени в воду Для упругой деформации коэффициент Пуассона (П) равен

п = __ц-ь0),ь0 Слг-лг0)1лг0

Знак минус стоит потому, что П всегда положителен и зависит от свойств семени, а при растяжении толщина оболочки А2 уменьшается, то есть Подставляя {Ь-Ь0) из (10) в (12), найдем зависимость толщи-

ны оболочки семени от напряженности магнитного поля

лг = лг0

V Х'Ь н

(13)

V К1 п)

Подставляя (10) в (11) и затем (11) в (8) и (7) получим зависимость во-допоглощения {I) от напряженности магнитного поля (Н)

(14)

А> А)

2 А АП

а0 — АР

где J0 ——а--е п'--водопоглощение в отсутствии

т0 А2

магнитного поля (Н— 0) Для относительного водопоглощения уравнение (14) может быть записано следующим образом

1 = а' Н2+Ь' Н + С, (15)

где I = ——, а' = %2И0\ Ъ' = 2%И0,С = 1

Анализ поляризационно-диффузионного механизма увеличения водо-поглощения семян под воздействием магнитного поля показывает, что увеличение водопоглощения семян в магнитном поле может быть связано

- с одной стороны, с уменьшением толщины оболочки ( АХ ), вследствие действия растягивающих поляризационно-диссоционных сил (/<*),

-с другой, увеличением межатомного расстояния а, что приводит, соответственно, к изменению коэффициента диффузии

При прочих неизменных параметрах диффузионного процесса водопо-глощение возрастает с увеличением напряженности магнитного поля (Н) по параболическому закону (формулы 14-15)

В третьей главе «Программа и методика проведения эксперимента» представлены программа и методики проведения исследований Обосновывается выбор основных факторов и интервалы их варьирования Х1 - напряженность магнитного поля, А/м, Х2 - время нахождения семени в магнитном поле, с, Х3 - время отлежки после обработки, сутки В качестве отклика используем удельное водопоглощение - У, которое определялось по соотношению

Г = -^=-^-х100%, (16)

т1

где ГП2 - масса семян (контрольных и обрабо ганных) после замачивания, Ш] - масса семян (контрольных или обработанных) до замачивания

В четвертой главе «Анализ результатов экспериментальных исследований» представлены экспериментальные исследования, подтверждающие эффективность обработки семян в магнитном поле постоянных магнитов

Семена обрабатывались в магнитном поле напряженностью от 1 до 20кА/м Контрольные и обработанные семена взвешивались до замачивания и после замачивания в дистиллированной воде в течение 30 минут Были исследованы зависимости удельного водопоглощения семян озимой пшеницы «Зерноградка-9» от напряженности магнитного поля для семян с различным начальным водопоглощением (1 - Ук0=6,25%, 2 - УАо=5,5%, 3 - Ук0=5,75%)

Анализ результатов исследований показал, что обработка семян магнитным полем в диапазоне значений напряженности от 1 до 8 кА/м оказывает стимулирующее воздействие на их удельное водопоглощение Но из этого диапазона наибольшее стимулирующее воздействие находится в области 2 5 кА/м Максимальное значение водопоглощения семян при обработке в магнитном поле увеличилось по сравнению с контролем на 41% — 59%

Однако при этом необходимо отметить, что водопоглощение имеет большой разброс даже при одинаковой напряженности магнитного поля и достигает 17 20% Это можно объяснить различной жизнеспособностью семян даже одного сорта В связи с этим нами набирался статистический материал с целью построения закона распределения численных значений водопоглощения После проведения многочисленных экспериментов был получен статистический ряд данных по удельному водопоглощению семян, который

был подвергнут дополнительной обработке. Были рассчитаны значения математического ожидания и среднеквадратичного отклонения для озимой пшеницы «Зерноградка-9». Результаты статистического анализа приведены в на рисунке 2.

Удельное водопоглощение, %

а - опыт; б - контроль Рисунок 2 — График плотности вероятности удельного водопоглощения озимой пшеницы «Зерноградка-9»

Проверена согласованность теоретического и экспериментального распределения для удельного водопоглощения путём использования критерия согласия — "критерия X" Пирсона. Искомая вероятность при %2=4,89 равна />=0,45. Эта вероятность не является малой, поэтому гипотезу, что величина удельного водопоглощения распределена по нормальному закону, можно считать правдоподобной.

Для сравнения теоретического выражения (15) с экспериментальным удельное водопоглощение было представлено в относительных единицах (У,-Я/Кл). Результаты сравнения представлены на рисунке 3. Теоретическая зависимость имеет вид - У= - 0,0334-Н2 + 0,3034 Н + 1. Анализ этих зависимостей показывает, что при значении а'= - 0,0334-и Ь'= 0,3034 средняя ошибка аппроксимации теоретической зависимостью экспериментальных данных не превышает 10%, что приемлемо для практических расчётов.

Аналогичные исследования были проведены для семян других зерновых культур (таблица 1). Из анализа таблицы 1 видно, что стимулирующее действие магнитного поля на водопоглощение зависит от вида обрабатываемой культуры. Большее отклонение удельного водопоглощения семян озимого ячменя «Бастион» от теоретического можно объяснить более тонкой по сравнению с семенами пшеницы оболочкой семени.

Рисунок 3 - Теоретическая (1) и экспериментальная (2) зависимости относительного удельного водопоглощения семян озимой пшеницы «Зерноградка-9» от напряжённости магнитного поля

1 2 3 4 5 6

Напряжённость магнитного поля, кА/м

Таблица 1 - Сравнение теоретического удельного водопоглощения

и экспериментального для семян'различных зерновых культур

Наименование культуры Контроль Опыт (обработка в МП), #=3,8 кА/м Прибавка, % Теоретическое Г (Я= 4,0 кА/м), % Средняя ошибка, %

ту, % <ту, % ту, % СГу, %

Оз. ячмень «Бастион» 9,62 1,6 12,75 1,79 28,4 8,7 29,5

Оз. пшеница «Донская юбилейная» 6,94 1,53 8,77 2,21 26,4 0,8

Оз. пшеница «Дон-93» 6,55 0,89 9,0 1,57 37,4 3,3

Оз. пшеница «Зерно-градка-8» 6,42 1,17 8,49 1,29 . 32,2 2,47

Кукуруза «Задача М» 7,66 1,27 9,06 1,31 18,3 3,98

При обработке семян в магнитном поле на их водопоглощение влияет большое количество факторов. Исходя из этого, исследование влияния этих факторов на скорость водопоглощения целесообразно проводить статистическим методом (планирование научного эксперимента).

В качестве плана эксперимента выбран полный факторный эксперимент (ПФЭ) типа 23. После проведённого анализа установлено, что фактор Х3 (время отлежки в пределах 1 -7 суток) является незначимым.

Уравнение регрессии в натуральном масштабе, адекватно описывающее эксперимент, имеет вид:

У = 9,07 + 0,36 ■ X, + 0,12 ■ Х2 - 0,11 -ХГХ2.

Методом планирования научного эксперимента удалось установить, что основное влияние на водопоглощающую способность семян оказывает такой фактор, как напряжённость магнитного поля.

В ходе исследований применялись также и электрофизические методы определения посевных качеств семян, в частности, исследовалось влияние обработки в магнитном поле на биологические потенциалы семян. Для каждого варианта опыта бралось по десять, выровненных по размеру семян пшеницы. Опыты были проведены по измерению в динамике биопотенциалов между поверхностью семени и его ростком. При статистической обработке десяти вариантов учитывались значения потенциалов, регистрируемых в течение двух часов для каждого семени, через каждые десять минут. Итоговая графическая зависимость строится по средним значениям (рисунок 4).

Время т, мин

1 - Я=1,0-кА/м, 2 - #=2,0-кА/м, 3 - #=4,0-кА/м Рисунок 4 - Усреднённые зависимости изменения биопотенциалов семян озимой пшеницы «Зерноградка-9» от времени

Анализ этих графических зависимостей показывает, что внешнее магнитное воздействие оказывает существенное влияние на поверхностные электрические потенциалы семян, при этом с течением времени эти потенциалы изменяются, практически, по линейному закону.

Наряду с этим была поставлена задача установления связи между поверхностными электрическими потенциалами семени и поглощением воды при его набухании. Усреднённые зависимости изменения прибавки массы одной зерновки и электрического поверхностного потенциала во времени в процессе замачивания представлены на рисунке 5.

Анализ этих зависимостей показывает, что водопоглощение и разность поверхностных потенциалов имеют колебательный характер и в известной степени коррелируют. Интенсивное поглощение наблюдается в первые два часа, а в последующие - его спад. В общем случае эти величины со временем убывают.

16,00

0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 Время замачивания г, час

I - водопоглощение, 2 - разность поверхностных потенциалов Рисунок 5 - Усреднённые зависимости Лт и и от времени замачивания

Для пшеницы водопоглощение с хорошей сходимостью (/?2=0,858) ап-роксимируется следующей зависимостью:

Лт = 0,02т4 - 0,342т3 + 2,062т2 - 5,156т + 4,9 , а разность электрических потенциалов (/?2=0,93)

и = 0,0534т 2 - 0,6865т -1,2228.

Корреляция изменения во времени водопоглощения и разности поверхностных потенциалов позволяют предварительно судить о влиянии обработки в магнитном поле на жизнеспособность семян. Можно предполо-

жить, что, изменяя поверхностные электрические потенциалы семян зерновых культур, можно управлять их водопоглощением и, следовательно, посевными характеристиками.

В ФГОУ ВПО АЧГАА на кафедре технологии растениеводства и экологии были проведены опыты по выяснению влияния магнитного поля на всхожесть (рисунок 6) и энергию прорастания (рисунок 7) семян озимой пшеницы «Зерноградка-9».

Н, кА/м

1 - опыт 1; 2 — опыт 2; 3, — опыт 3 Рисунок 6 - Зависимость всхожести семян озимой пшеницы «Зерноградка-9» от напряжённости магнитного поля

Н, кА/м

1 - опыт 1; 2 — опыт 2; 3 — опыт 3 Рисунок 7 - Зависимость энергии прорастания семян озимой пшеницы «Зерноградка-9» от напряжённости магнитного поля

Группа семян была обработана в магнитном поле при напряжённостях: //=1,0-кА/м; Я=2,0-кА/м; Я=4,0-кА/м; Н= 6,0-кА/м. По усреднённым значениям были построены графические зависимости всхожести и энергии прорастания семян от напряжённости магнитного поля.

Анализ этих зависимостей показывает, что энергия прорастания и всхожесть семян увеличиваются при обработке их в магнитном поле в диапазоне напряжённостей от 1,0 до 6,0 кА/м. Во всех трёх повторностях наблюдается всплеск этих показателей при напряжённости магнитного поля Н= 4,0кА/м, что совпадает с областью максимального увеличения удельного водопоглощения семян при их обработке в магнитном поле постоянных магнитов.

В пятой главе «Производственная проверка и экономическая эффективность обработки семян в магнитном поле» представлены результаты технико-экономической оценки результатов производственной проверки предпосевной обработки в магнитном поле постоянных магнитов семян озимой пшеницы «Зерноградка-9» и ячменя различных сортов. В контрольном варианте обработка семян проводилась на протравителе семян ПС-10А с использованием ядохимикатов. В опытном варианте - протравитель семян ПС-10А с ядохимикатами и магнитное устройство, смонтированное на выходе шнека ПС-10А (рисунок 8).

1 - блок кассет постоянных магнитов, 2 — протравливатель ПС-10А Рисунок 8 — Установка для предпосевной обработки семян в магнитном поле постоянных магнитов

Результаты производственной проверки предпосевной обработки в магнитном поле семян озимой пшеницы «Зерноградка-9» представлены в таблице 2, ячменя различных сортов - в таблице 3.

Таблица 2 - Результаты производственной проверки озимой пшеницы «Зерноградка-9»

Варианты опыта Предшественник пар Предш зственник (беспарье+азотные удобрения, 3,0 т/га) Предшественник беспарье

Урожайность, ц/га Урожайность, ц/га Урожайность, ц/га

Протравленные семена (контроль) 41,0 34,1 29,9

47,8 34,7 35,2

46,2 37,8 33,8

Среднее 45,0 35,5 32,96

Протравленные семена+МП 44,3 39,2 33,7

48,0 35,5 34,2

47,5 40,2 32,9

Среднее 46,6 38,3 33,6

Непротравленные семена+МП 42,8 34,8 31,1

47,2 33,9 34,7

46,7 39,2 33,2

Среднее 45,6 35,96 33,0

Прибавка от воздействия МП, ц/га 0,6 1,6 0,46 2,8 0,04 0,64

НСР, ц/га 2,09 2,09 2,56

Таблица 3 - Влияние магнитного поля на посевные свойства и урожайность ячменя

Наименование культуры Вариант опыта Всхожесть, % Интенсивность роста, балл Урожайность, ц/га Прибавка от воздействия МП, ц/га ей и и о и К

Озимый ячмень «Бастион» Протравленные семена (контроль) 78,4 5 32,0 -

Протравленные семена + МП 86,7 7 38,3 6,3 3,1

Яровой ячмень «Мамлюк» Протравленные семена (контроль) 80,2 7 35,0 -

Протравленные семена + МП 86,5 8 41,8 6,8 2,1

Яровой ячмень «Виконт» Протравленные семена (контроль) 84,7 5 29,7 -

Протравленные семена + МП 86,5 8 36,0 6,3 2,5

Из анализа таблиц 2 и 3 видно, что прибавка к урожаю зависит от обрабатываемой культуры и плодородия почвы

Предпосевная обработка семян зерновых культур приводит к увеличению энергии прорастания, всхожести, интенсивности роста, глубины залегания узла кущения и в целом к увеличению урожая Увеличение глубины залегания узла кущения особенно важно в перезимовке озимых культур, что, в общем, и наблюдалось, морозоустойчивость всходов повышалась на 20 40%

Экономическая эффективность предпосевной обработки семян зерновых культур в магнитном поле постоянных магнитов проверялась в производственных условиях на полях СПК «Целинский», СПК «Агрофирма Зерно-градская», СНЕС «Заря», ООО «Прогресс-Агро», СПК-колхоз «Колос» Ростовской области, ФГОУ ДПО «Ростовский институт повышения квалификации кадров АПК, ЗАО "Кубанская степь" Краснодарского края

Годовой экономический эффект составил более 700 руб с 1 га посевной площади Получена общая экономия для площади посева 200 га 76017,2руб Чистый дисконтированный доход составил 254023,85 руб Применение предпосевной обработки семян в магнитном поле приводит к снижению удельных эксплуатационных затрат на 5,23%

Внедрение предпосевной обработки семян зерновых культур в магнитном поле постоянных магнитов в хозяйствах позволило повысить урожайность и качество, уменьшить сроки выращивания и снизить себестоимость продукции растениеводства

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Представление семени как объекта электрофизических воздействий с позиций фундаментальных понятий термодинамики позволило выявить обобщенный потенциал (напряженность магнитного поля), обобщенную координату (электрический заряд), а также выявить основной параметр (удельное водопоглощение), позволяющий повысить эффективность предпосевной обработки семян в магнитном поле

2 Получена теоретическая зависимость, отражающая связь удельного водопоглощения семени с напряженностью магнитного поля, что позволило установить наиболее экономичные режимы обработки (Н= 3 5 кАУм), обеспечивающие его увеличение на 26 59% по отношению к контролю

3 Установленная теоретическая зависимость хорошо согласуется с экспериментальными данными для различных озимых пшениц (ошибка <10%), что позволяет предварительно определить режим обработки для других зерновых культур

4 Многофакторный эксперимент показал, что время отлежки в пределах 1-7 дней не влияет на водопоглощение семян, что позволяет регулировать время посева в этих пределах

5 Установленное время обработки семян (1 3 с) позволяет разрабатывать малогабаритные компактные установки

6. Полученные эмпирические зависимости, характеризующие изменение поверхностного биопотенциала и водопоглощения во времени, позволяют предварительно судить о жизнеспособности семян.

7. Чистый дисконтированный доход составил 254023,85 руб. Годовой экономический эффект получен, в основном, за счёт увеличения урожайности на 2.8...4,5 ц/га.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Сидорцов И.Г. Механизм увеличения водопоглощения семян под воздействием магнитного и электрического поля /Т.В. Жидченко, Ю.Н. Ксенз,

B.Н.Полунин, К.Х. Попандопуло, О.В. Сидорцова //Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве. Сб. научн. трудов. - АЧГАА. - Вып.1. - Зерноград. 2002. - С.44-47.

2. Сидорцов И.Г. Водопоглощение и поверхностные электрические потенциалы семян зерновых культур /Н.В. Ксенз, Е.К. Кувшинова, A.A. Тля-чев //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2006. — №11. -

C.12-13.

3. Сидорцов И. Г. Установка для предпосевной обработки семян //Техника в сельском хозяйстве. - 2007. - №3. - С.61-62.

4. Сидорцов И. Г., Ксенз Н. В., Попандопуло К.Х. Предпосевная обработка семян озимых культур неоднородным магнитным полем // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. Сб. науч. трудов iV Российской научно-практической конференции. г. Ставрополь, 24-26 апреля 2007 г. - С.11-13.

5. Сидорцов И. Г., Попандопуло К.Х. Применение магнитных полей постоянных магнитов для предпосевной обработки семян // Технологии и средства повышения надёжности машин в АПК. Сборник научных трудов. -АЧГАА,- Вып.З. - Зерноград. - 2007. - СЛЗЗ-137.

6. Сидорцов И. Г., Ксенз Н. В., Попандопуло К.Х. Активация семян озимых культур магнитным полем постоянных магнитов // Инновационные процессы в животноводстве на современном этапе. Сб. научн. трудов международной научно-технической конференции «Приоритетные направления исследований и разработка новых технологий и технических средств» (15-16 мая 2007г., Зерноград). - 2007. - С. 156-164.

ЛР 65-13 от 15.02.99. Подписано в печать 6.02.2008г. Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ 60.

РИО ФГОУ ВПО АЧГАА

347740, г. Зерноград Ростовской области, ул. Советская, 15.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СТИМУЛЯЦИИ СЕМЯН, ЦЕЛЬ

И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Роль качества семян в урожайности сельскохозяйственных культур

1.2. Анализ работ по предпосевной обработке семян внешними воздействиями

1.3. Обоснование научной гипотезы и технических средств, повышающих эффективность предпосевной обработки семян.

1.4. Выводы.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ СЕМЯН В МАГНИТНОМ ПОЛЕ.

2.1. Системный подход к исследованию процесса предпосевной обработки семян в магнитном поле.

2.2. Модель семени как объекта магнитных воздействий.

2.3. Общая модель взаимодействия магнитного поля с семенем.

2.4. Механизм увеличения водопоглощения семян под воздействием магнитного поля.

2.5. Зависимость поверхностных электрических потенциалов семян от водопоглощения

2.6. Выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Электрофизиологические (косвенные) методы, используемые при определении посевных качеств семян.

3.3. Методики экспериментальных исследований.

3.3.1. Методика проведения многофакторного эксперимента по удельному влагопоглощению семян, обработанных в магнитном поле.

3.3.2. Методика определения влияния напряжённости магнитного поля на водопоглощающую способность семян.

3.3.3. Методика измерения электрических биопотенциалов семян.

3.3.4. Методика определения всхожести и энергии прорастания семян.

3.4. Выводы

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Определение влияния напряжённости и энергии магнитного поля на водопоглощение семян.

4.2. Исследование влияния напряжённости магнитного поля на биологический электрический потенциал семян озимой пшеницы «Зерноградка-9»

4.3. Результаты экспериментальных исследований по влиянию напряжённости магнитного поля на всхожесть и энергию прорастания семян озимой пшеницы «Зерноградка-9».

4.4. Результаты многофакторного эксперимента.

4.5. Выводы.

5. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕК

ТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ СЕМЯН В МАГНИТНОМ ПОЛЕ.

5.1. Производственная проверка.

5.2. Технико-экономическая оценка предпосевной обработки семян в магнитном поле.

5.2.1. Расчёт капитальных вложений.

5.2.2. Определение годовых эксплуатационных затрат.

5.2.3. Технико-экономическая оценка эффективности проектируемого технического решения.

5.2.4. Расчёт чистого дисконтированного дохода.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В ЧГАУ Басов А,М., Изаков Ф.Я. успешно используют для обеззараживания семян электрическое поле постоянного тока. В Москве, Красноярске Бородин И.Ф., Цугленок Н.Ф. с сотрудниками эффективно применяют для обеззараживания энергию электромагнитных полей высокой и сверхвысокой частоты.

Предпосевное облучение семян зерновых культур и подсолнечника даёт возможность получить прибавку урожая от 1,5 до 3 ц/га. Облучение семян культур, возделываемых на зелёную массу, обеспечивает прибавку до 15.20%.

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

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

Во многих случаях подход исследователей к проблеме стимуляции семян остаётся чисто эмпирическим. Имеются только фрагменты по отдельным аспектам проблемы, которые не позволяют управлять этим процессом и гарантировать стабильную прибавку урожая. Хотя реакция любого объекта на стресс зависит от его состояния, физиологическое состояние семян перед предпосевной обработкой контролируется слабо. Действие физических факторов на семена, несомненно, благоприятное, но для его реализации в производстве необходимы дальнейшие исследования.

Исходя из вышеизложенного, мы поставили перед собой задачу углубить исследования по использованию постоянных магнитных полей для предпосевной обработки семян зерновых культур. В основу этих исследований положено влияние напряжённости магнитного поля на "стартовые" реакции (скорость водопоглощения) семян.

Цель диссертационной работы: - обоснование параметров постоянного магнитного поля, повышающих эффективность предпосевной обработки семян зерновых культур.

Актуальность работы.

Ведущие ученые страны (И. Ф. Бородин, Ф. Я. Изаков, В. В.Шмигель, И. М. Лавров, Г. П. Стародубцева, Н. В. Ксенз, В. И. Клюка, М. Т. Серёгина, В. Г. Ботнарюк, Ш. А. Задгинидзе, Ф. А. Дедуль, С. Д. Кутис, В. А. Савельев, Л. И. Жидачевский, и др.) доказали положительное влияние электромагнитных полей на посевные качества семян. Однако в изучении семян как посевного материала, мало уделяется внимания «стартовым» реакциям и продуктам промежуточного обмена, возникающих в зародышах семян. В этой связи, актуальны любые попытки получения соответствующей теории, позволяющей не только объяснить научную сущность предпосевной стимуляции семян, но и обосновать параметры магнитного поля для их предпосевной обработки.

Объектом исследования является система: магнитное устройство - магнитное поле — семя.

Предметом исследования являются зависимости удельного водопоглощения, величины биопотенциала семени, всхожести, энергии прорастания и урожайности от напряжённости внешнего магнитного поля.

Задачи исследования:

1. Разработать общую модель семени как объекта внешних воздействий.

2. Разработать математическую модель, связывающую напряжённость магнитного поля с водопоглощающей способностью семян.

3. Экспериментально проверить влияние напряжённости магнитного поля на водопоглощение и посевные характеристики семян.

4. Экспериментально установить связь поверхностных электрических биопотенциалов с водопоглощением семян.

5. Разработать установку для совмещения процессов предпосевной обработки в магнитном поле и протравливания семян зерновых культур на базе протравливателя семян ПС-10А.

6. Провести производственную проверку предпосевной обработки семян зерновых культур.

7. Определить технико-экономическую эффективность использования постоянных магнитных полей для предпосевной обработки семян зерновых культур.

Методы исследований. В работе использованы теоретические основы физики и электротехники, теоретические основы термодинамики, теория вероятностей и планирование научного эксперимента, вычислительная техника, графические средства персональных компьютеров.

Научная новизна.

-разработана математическая модель, устанавливающая связь напряжённости магнитного поля с водопоглощающей способностью семян; -разработана модель семени как объекта внешних воздействий; -установлена зависимость поверхностных электрических биопотенциалов от напряжённости магнитного поля;

-установлена связь поверхностных электрических биопотенциалов с водопоглощением семени;

- установлено, что за обобщённую координату, характеризующую состояние семян при внешнем магнитном воздействии может быть принят электрический заряд семени, а за обобщённый потенциал - напряжённость магнитного поля.

На защиту выносятся следующие положения: -модель семени как объекта внешних воздействий; -математическая модель, устанавливающая связь напряжённости магнитного поля с водопоглощающей способностью семян и результаты экспериментальных исследований;

-эмпирические зависимости изменения водопоглощения и разности поверхностных электрических биопотенциалов во времени в процессе, набухания семян;

-параметры обработки семян в магнитном поле.

Реализация результатов исследования. По результатам исследований разработан режим предпосевной обработки семян в магнитном поле постоянных магнитов, который используется в хозяйствах Ростовской области и Краснодарского края: Изготовлены опытные образцы кассетной установки для совместной предпосевной обработки в магнитном поле и протравливания семян зерновых культур на базе протравливателя семян ПС-10А с использованием фунгицида «Фенором супер».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА (г. Зерноград), ФГОУ ВПО СГАУ (г. Ставрополь), ГНУ ВНИПТИМЭСХ (г. Зерноград).

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 114 наименований. Основное содержание диссертации изложено на 130 страницах текста, включает 31 рисунок, 26 таблиц и 2 приложения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Представление семени как объекта электрофизических воздействий с позиций фундаментальных понятий термодинамики позволило выявить обобщённый потенциал (напряжённость магнитного поля), обобщённую координату (электрический заряд), а также выявить основной параметр (удельное водопоглощение), позволяющий повысить эффективность предпосевной обработки семян в магнитном поле.

2. Получена теоретическая зависимость, отражающая связь удельного водопоглощения семени с напряжённостью магнитного поля, что позволило установить наиболее экономичные режимы обработки (Н— 3.5 кА/м), обеспечивающие его увеличение на 26. .59% по отношению к контролю.

3. Установленная теоретическая зависимость хорошо согласуется с экспериментальными данными для различных озимых пшениц (ошибка — <10%), что позволяет предварительно определить режим обработки для» других зерновых культур.

4. Многофакторный эксперимент показал, что время отлёжки в пределах 1-7 дней не влияет на водопоглощение семян, что позволяет регулировать время посева в этих пределах.

5. Установленное время обработки семян (1. .3 с) позволяет разрабатывать малогабаритные компактные установки.

6. Полученные эмпирические зависимости, характеризующие изменение поверхностного биопотенциала и водопоглощения во времени, позволяют предварительно судить о жизнеспособности семян.

7. Чистый дисконтированный доход составил 254023,85 руб. Годовой экономический эффект получен в основном за счёт увеличения урожайности на 2.8.4,5 ц/га.

1. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст. /Ю.П. Адлер, Е.В. Марков. - М.: Наука, 1976. - 280 с.

2. Азин Л. А., Романов П. П. Ещё раз об эффективности предпосевного активного вентилирования семян Текст. / Л.А. Азин, Романов П. П. //Вестн. с-х наук. 1979. - №2. - С.62-65

3. Анискин В. Н. О повышении качества семян способами послеуборочной и предпосевной обработки //Сб. научн. тр./ВИМ. 1987. — ТЛ12 — С.3-19

4. А. С. 563938 СССР, МКИ3 А02 С1/00. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур /Н. В. Цугленок, Г. И. Цугленок. — №2054666/15; Заявл. 23.08.74; Опубл. 05.07.77, Бюл. №25. С.З

5. А. С. 188194 СССР, МКИ3 А01§. Машина для предпосевной обработки семян в электростатическом поле/В. Н. Шмигель, В. Г. Рахманин, А. В. Лаптев-№884763/30-15; Заявл. 26.02.64; Опубл. 20.10.66, Бюл. №21. -С.174

6. А. С. 211931 СССР, МКИ3 А01§. Способ предпосевной обработки семян в электрическом поле /В. Н. Шмигель, В. Г. Рахманин. №1146804/3015; Заявл. 04.04.67; Опубл. 19.02.68, Бюл. №8. - С.132

7. А. С. 231258 СССР, МКИ3 А0^. Машина для предпосевной обработки семян в электростатическом поле /А. В. Лаптев, В. Н. Шмигель, В. Г. Рахманин. №1156859/30-15; Заявл. 15.05.67; Опубл. 15.11.68, Бюл. №35. -С.123

8. А. С. 231951 СССР, МКИ3 А01с. Способ предпосевной обработки посевного (посадочного) материала /В. Н. Шмигель. №1146813/30-15; Заявл. 04.04.67; Опубл. 28.11.68, Бюл. №36. - С. 124

9. А. С. 622430 СССР, МКИ3 А01 С1/00. Электроимпульсный стимулятор /В. И. Мищенко, Л. В. Шаповалов, И. Г. Куциковский. №2418614/3015; Заявл. 09.11.76; Опубл. 05.09.78, Бюл. №33.-С.4

10. А.,С. 656571 СССР, МКИ3 А01 С1/00; ВОЗ С 7/00. Машина для предпосадочной обработки клубней картофеля в электрическом поле /В. Н. Шмигель.-№2379414/30-15; Заявл.02.07.76; Опубл. 15.04.79,"Бюл. №14.-С.5

11. А. С. 665834 СССР, МКИ3 А01 С1/00. Машина для предпосевной обработки семян в электрическом поле /В. М. Ким, Б. Н. Копылов, В. В. Ги-ринский, Ю. В. Белотелов. №2517152/30-15; Заявл. 11.08.77; Опубл. 05.06.79, Бюл. №21.-С.4

12. А. С. 173536 СССР, МКИ2 АО In. Установка для предпосевного облучения' семян зерновых культур ультрафиолетовыми лучами /В. А. Чума-ченко. №685305/30-15; Заявл. 12.11.60; Опубл. 21.07.65, Бюл. №15. - С. 122

13. А. С. 939596 СССР, МКИ3 С25 В 9/00. Электролизер /И. И. Мить-ковский, И. В. Попов, Г. П. Потапов. №2968751/23-26; Заявл. 30.07.80; Опубл. 30.06.82, Бюл. №24. - С. 148

14. А. С. 1155193 СССР, МКИ4 А01 С7/00; ВОЗ С 7/00. Измеритель разности биопотенциалов растений /М. С. Рубцов, Т. Н. Кузнецова, Г. А. Швецов. №3650592/30-15; Заявл. 23.06.83; Опубл. 15.05.85// Открытия. Изобретения. - 1985. - №18. - С.10

15. А. С. 211931 СССР, МКИ 45f7/04. Способ предпосевной обработки семян в электростатическом поле /В. Н. Шмигель, В. Г. Рахманин. -№1149804/30-15; Заявл. 04.04.67; Опубл. 19.02.68// Изобретения. 1968. -№8. - С.132

16. А. С. 913993 СССР, МКИ3 А01 G7/04. Способ предпосевной обработки семян /П. И. Баринский, JI. Т. Мищенко. №2673426/30-15; Заявл. 28.06.78; Опубл. 23.03.82// Открытия. Изобретения. - 1982. - №11. - С.9

17. А. С. 967394 СССР, МКИ3 А01 G7/04. Устройство для измерения биоэлектрических сигналов растений /М. JI. Гапонов, Н. А. Гаврилов.328721/30-15; Заявл. 18.03.81; Опубл. 23.10.82// Открытия. Изобретения. -1982. №39. — С.22

18. Абрамова Н. В. Изучение действия электрофизических факторов на биологические объекты //Электронная обработка материалов. — 1980. — №5. С.57-59

19. Аксенов С. И. Вода и её роль в регуляции биологических процессов. М.: Наука. - 1990 - 97 с.

20. Александров Г. Н. Установки сверхвысокого напряжения и охрана окружающей среды: Учеб. пособие для вузов.// Энергоатомиздат. — 1989. — 359 с.

21. Арбер С. Л., Файтельберг-Бланк В. Р. О механизме биологического действия электромагнитного поля на клетку //Электронная обработка материалов. 1974. - №3. - С.67-70

22. Аскоченская Н. А. Водный режим семян //Физиология семян. — М.: 1982. С.184-218

23. Аскоченская Н. А. Состояние воды и её биологическая роль низко-оводнённой растительной ткани на примере семян //Физиология и биохимия культурных растений. 1982. - Т.14. -№11 - С.29-41

24. Басов А. М., Каменир Э. А., Файн В. Б. Вопросы дозирования при стимуляции семян физическими воздействиями //Вест. с.-х. науки. — 1982. -№6. -С.109-116

25. Березина Н. М., Каушанский Д. А. Предпосевное облучение семян сельскохозяйственных растений. -М.: Наука, 1975.- 215 с.

26. Блонская А. П., Окулова В. А. Влияние электрического поля на биопотенциалы в проростках и растениях пшеницы в начальный период фотосинтеза //Тр. ЧИМЭСХ /Челяб. институт механизации и электрификации сел. хоз-ва. 1976. - Вып. 109. - С.84-87

27. Бородин И. Ф. Применение СВЧ-энергии в сельском хозяйстве //Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве: Тез. докл. всесоюзной науч. конф. — Киров. 1989. - С.7-8

28. Булатов Н. К., Лундин А. Б. Термодинамика необратимых физико-химических процессов. -М.: Химия, 1984. 334 с.

29. Вейник А. И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи. -М.: Металлургиздат, 1956

30. Величкина В. Влияние физических методов предпосевной обработки зерновых культур на качество семян //Резервы увеличения производства зерна на Южном Урале. Новосибирск, 1980. - С.80-83

31. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Наука. - 1969. - 576 с.

32. Влияние магнитных полей на посевные качества семян и продуктивность зерновых культур /Ф. И. Бобрышев, В. М. Редькин, Г. П. Стародубцева, Ш. Ж. Габриелян //Пути повышения урожайности с.-х. культур. Ставрополь, 1995. — С.33-36

33. Влияние на магнито поле на синтез ДНК в церевични мерисистема корня Vicia faba/ Рашкова С., Тодоров С., Мартинова Й., Кънчева JI. //Год. Софийск. Унив. Биолог ф-т. 1982. - С.59-68

34. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. М.: Колос, 1979. — 416 с.

35. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1973. — 336с.

36. Дмитриев А. М. Результаты разработки предпосевного облучения* семян и перспективы их внедрения в Белоруссии //Механизация и электрификация сельского хозяйства. — Минск, 1981. — Вып.24. С.3-15

37. Использование физических воздействий для ¡ предпосевной; обработки семян/Н: Ф. Батыгин, В. В. Куварин, Э А. Каменир, А. М. Дмитриев. //Материалы к заседанию Науч.-техн. совета МСХ СССР: М.: 1984. — 46 с.

38. Kato R. Effects of magnetic field on the growth of primary roots of Zea mats //Plant Cell Physiol. 1988/ - 29, №7. - P. 1215-1219

39. Ксенз H. В., Полунин В. H., Щербаев С. В., Ксенз Ю.Н. Магнитное поле и водопоглощающая способность семян //Азово-Черномор. Агроинже-нер. Акад. Зерноград, 1998. - 8 с. Деп. ВИНИТИ 22.06.98. - №1897-В98

40. Ксенз Н. В., Сидорцов И.Г., Кувшинова Е.К., Тлячев А. А. Водопо-глощение и поверхностные электрические потенциалы семян зерновых культур //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2006. —№11. — С.12-13

41. Суворов С.С. О высокой электропроводности сухого, зерна //Тр. ВНИИЗа, Вып.37. 1960. - С.67-71

42. Третьяков Н. Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. М.: Колос. - 2000. - 639 с.

43. Белановский А. С. Основы биофизики в ветеринарии. М.: Агро-промиздат. - 1989. — 270 с.

44. Ксенз Н. В. Интенсификация технологических процессов электроактивацией взаимодействующих сред //Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1996. - №5. - С.8-9

45. Ксенз Н. В., Ксенз Ю. Н. Управление производством продукции в сельском хозяйстве //Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1997. — №1. - С.10-11

46. Клюка В. И. Опыт применения градиентного магнитного поля для предпосевной обработки семян сои //Тр. Куб. ГАУ. 1995. - Вып.344. - С.80-87

47. Кутис С. Д;, Гуськова М. Ю., Гак В. 3. Обработка семян сельскохозяйственных культур в градиентном магнитном поле 7/Науч.-техн. бюл. По агрономической физике. 1989. - №5. - С.50-53

48. Методы и техника для предпосевной стимуляции семян и сельскохозяйственных культур.— М.: 1985. (Сельскохозяйственные машины и орудия: - Экспресс-информ. /ЦНИИТЭ Итракторосельхозмаш) •

49. Митров П. П;, Крумова 3. Т.,Байданова В; Д. Влияние намагнитного въздействие върху някои биохимични изменения в церевични растения //Физиолог, растен. София. 1988. - Т.Т4. - С.50-55

50. Мищенко В. И:, Музыченко В. А. Влияние электрофизических воздействий на посевные качества и урожайность,//Теория и практика предпосевной обработки семян: Науч. тр. Всесоюз. акад. сел. хоз. наук. Киев. -1984

51. Налимов В. В., Чернова Н. А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука. - 1965. — 340 с.

52. О механизме биологического действия электрического поля на растения /3. М. Хасанова, А. А. Хасанова, JI. Г. Наумова, Н. Ф. Батыгина. — Уфа, 1995.-81 с.

53. Овчаров К. Е. Физиология формирования и прорастания семян. — М.: Колос, 1976

54. Пат. 1090011 (Англия), НКИ AIE. Заявлено 07.10.67.

55. Пат. 1301460 (Франция), кл. В01 КЗ/00. Заявлено 11.07.61. ,

56. Пат. 1931449 (ФРГ), МКИ3 А01 С1/00, НКИ 45А1/00. Заявлено 20Ю6.69.

57. Пат. 2109428 РФ, МКИ6 А01 С1/00. Способ стимуляции всхожести семян зерновых культур /Бородин И. Ф., Ксенз Н. В., Симонов H. М., Симонова Е. Н. №96120581/13; Заявлено 11.10.96; Опубл. 27.04.98. //Изобретения. - 1998. -№12. - С.148

58. Пат. 2260771 (ФРГ), кл. С25 В13/08,- Заявлен 12.07.73.

59. Пат. 2308204 (США), НКИ 47-1.3. Заявлено 12.01.43.

60. Пат. 2514853 (США), кл. С25 В9/00. Заявлено 25.08.77.

61. Пат. 3405047 (США), НКИ 47-1.3.-Заявлено 12.07.55.

62. Пат. 3405047 (США), кл. 204-180, 1968.

63. Пат. 3453775 (США), МКИ3 А01 Cl/00, А01 G7/00, Заявлено 08.07.69.

64. Пат. 3453775 (США), МКИ3 А01 С1/00, НКИ 47/58. Заявлено 21.11.72.

65. Пат. 3940885 (США), МКИ3 А01 С1/00, НКИ 47/58. Заявлено 02.03.76.

66. Пат. 4020590 (США), МКИ3 А01 С1/00, НКИ 47/1.3, 47/58. Заявлено 03.05.77.

67. Пат. 868795 (ФРГ), НКИ 45В1/00. Заявлен 22.02.53.

68. Предпосевная многослойная электростимуляция семян /В. Н. Шми-гель, В. И. Владыкина, А. М. Ниязов, П. Е. Широбоков //Механизацияш электрификация сельского хозяйства. 1997. - №3. - С.4-5

69. Прохоров М. Н., Чернова Л. К. Электрические потенциалы наружных оболочек набухающих семян овса //Электронная обработка материалов. 1970.-№1(31).-С.75-77

70. Румшинский Л. 3. Математическая обработка результатов экспери- -мента: Справочное пособие. -М.: Наука, 1971. 192 с.

71. Савельев В. А. Способы и устройства для повышения качества посевного материала физическими воздействиями //Физические факторы в растениеводстве в аспекте экологических проблем Средней Азии и Казахстана: Тез. докл. конф. Ташкент, 1990. - С.98-99

72. Савельев В. А. Физические способы обработки семян и эффективность их использования //Сиб. вестник с. х. науки. 1981. - №5. — С.26-29

73. Свириденко Е. А., Ляхова Р. Н., Стародубцева Г. П. Сравнительный анализ эффективности использования различных физических методов предпосевной обработки семян кукурузы //Науч. тр. Ставропол. СХИ. — 1980. — Вып.43, Т.6. С.61-63

74. Серегина М. Т., Орлов В. В. Отзывчивость семян зерновых культур на предпосевную обработку в градиентном магнитном поле //Применение электромагнитных полей в сельскохозяйственных исследованиях и производстве. Челябинск, 1988. - С.97-108

75. Серегина М. Т. Эффективность обработки семян зерновых культур в градиентном магнитном поле //3-я Всесоюзная конференция по с.-х: радио5 логии. Обинск, 27 июля 1990: Тез. докладов Т.4. Обинск, 1990. - С.88-90

76. Серегина М. Т., Павлова Н. А., Алимова 3. И. .Биологическое действие магнитного поля на рост, развитие и продуктивность растении озимыхзерновых культур //Электронная обработка материалов. 1991. - №1. - С.67-71

77. Сидорцов И. Г. Установка для предпосевной обработки семян //Техника в сельском хозяйстве. 2007. - №3. -С61-62

78. Синюхин А. М. Биоэлектрические потенциалы растительной клетки //Физико-химические основы происхождения биопотенциалов: Тр. симпоIзиума секции биофизики и радиобиологии, 5-9 июня 1961. — М.: 1964. С.60-64

79. Стародубцева Г. П., Ададуров И. П. Влияние облучения семян электрическими полями на влагосодержание //Методы и технические средства эффективного использования электроэнергии в с.-х. производстве. — Ставрополь, 1987. С.60-64

80. Стародубцева Г. П., Свириденко Е.А., Крон Р.В. Биопотенциалы прорастающих семян и растений как показатель их жизнедеятельности //Тезис, докл. Всероссийской конф. по современным достижениям биотехнологии. — Ставрополь, 1996. С.69-70.

81. Хлебный B.C., Клеймёнов Э.В. Изменение качества семян яровой пшеницы под влиянием постоянного магнитного поля //Докл. ВАСХНИЛ. -1976. № 4. - С.37-39.

82. Цугленок Н.В. Обеззараживание и подготовка семян к посеву // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1984. - № 4. - С.44-45.

83. Черниану И., Хуратов А.Х. Предпосевная обработка семян ropoха электрическим переменным током и скорость поглощения ими воды. //Тр. Кубанского СХИ, 1976: Вып. 132. - С.48-50.

84. Шахбазов В.Г. О локализации и биологическом значении электрического заряда живой растительной клетки. //Электронная обработка материалов. 1970. -№ 2(32). - С.67-69.

85. Del Blanco J., Bristow J.M., Romera-Sierra С. Effects of low level microwave radiation on growth in corn seeds. — Proceedings of the IEEE, 1977, 65, №7.-P. 1086-1088.

86. Diprose M. F., Hackam R. The effect of 2450tMHz radiation of some wead and cerealiseeds. Proc. Brit. Crop Protect Conference Weeds, Nottingham, 1978, 2. -P.451-458

87. Nelson S. O. Use of microwave and low frequency R/ F/ energy for improving alfalfa seed germination. Jornal of Microwave Pover, 1976, 11.— №3. -P.271-272

88. Nelson S. O., Ballard L. А. Т., Stetson L. E., Buchwald T. Increasing legume seed germination by UNF and microwave dielectric heating. Transaction of the ASAE, 1976, 19. - №2. - P.369-371

89. Nelson S. O., Keht W. R., Stetson L. E. Alfalfa seed germination response to electrical treatments. Crop Science, 1977, Г7. - №6. - P.863-866

90. Stetson L. E., Nelson S. O. Effectiveness of hotair, 39 MHz dielectric and 2450 MHz microwave heating for hard-seed reduction in alfalfa. Transition of the ASAE, 1972, 15. №3. - P.530-535

91. Попандопуло K.X., Сидорцов И. Г. Применение магнитных полей постоянных магнитов для предпосевной обработки семян. // Технологии и средства повышения надёжности машин в АПК. ФГОУ ВПО АЧГАА. -г.Зерноград. 2007. -С.133-137

92. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники.- М.: Минсельхозпром России, 1998. — 220 с.

93. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М.: Информэлектро, 1994.- 141 с.

94. Морозов Н.М. Методические положения определения эффективности механизации животноводства //Техника в сельском хозяйстве. —1997. — №6. С.3-7

95. Методика определения экономической эффективности прикладных исследований. -М., 1999. 20 с.

96. Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций. М.: Финстатинформ, 1996. - 93 с.