автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Предпосевная обработка семян люцерны с помощью оптического квантового генератора

На правах рукописи

ОУ344 Б4Э0

Чудин Сергей Александрович

ПРЕДПОСЕВНАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ С ПОМОЩЬЮ ОПТИЧЕСКОГО КВАНТОВОГО ГЕНЕРАТОРА

Специальность 05 20 02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 СЕН 2008

Краснодар - 2008

003446490

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Магеровский Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Газалов Владимир Сергеевич

кандидат технических наук, профессор Симонов Николай Михайлович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Ставропольский

государственный аграрный университет»

Защита состоится 24 сентября 2008 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.08 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу 350044, г Краснодар, ул Калинина 13, КубГАУ, корпус факультета энергетики и электрификации, ауд №4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет».

Автореферат размещен на сайте http //www.kubagro ru

Автореферат разослан 24 августа 2008 г

С В Оськин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Решением многих проблем АПК и основным условием дальнейшего развития животноводства является создание прочной кормовой базы Для выполнения этой задачи важно не только увеличение валового сбора кормов, которые в достаточном количестве содержат белки, незаменимые аминокислоты, витамины, минеральные вещества, но и повышение их питательной ценности В кормах Северного Кавказа, состоящих в основном из кукурузы, соломы зерновых хлебов и корнеплодов содержится недостаточное количество протеина, что снижает усваиваемость питательных веществ, ведет к перерасходу кормов на единицу животноводческой продукции Поэтому в решении этой проблемы имеет место расширение посевных площадей и повышение урожайности многолетних бобовых трав, люцерны, эспарцета, клевера красного

Люцерна - основная бобовая культура, дающая высокобелковые корма, сено, сенаж, травяную муку, гранулы, которые используют в кормлении различных видов животных и птиц Посевная площадь люцерны в Краснодарском крае составляет около 400тыс га Это 10,3% от общей посевной площади в России

Главная задача - повышение урожайности культур за счет рационального использования посевных угодий и получение экологически чистых продуктов В этом плане в научных центрах уделяется большое внимание разработке методов воздействия на сельскохозяйственные культуры различными физическими факторами, оказывающими стимулирующее влияние на рост и развитие растений и, в конечном счете, на урожайность самих культур Растения или их семена облучают светом современных искусственно созданных источников излучения - лазеров Вопросы предпосевной обработки освещены в работах академика И Ф Бородина, сегодня понимание биоэнергетических процессов дает стимул казалось бы далеким друг от друга отраслям - нанотехнологии, биоэнергетике и сельскому хозяйству Можно с уверенностью сказать, что «фотонная накачка» семян оборачивается весомой прибавкой урожая, и осуществляется она с помощью комплекса методов -приемов лазерной агротехники Определение режимов и параметров предпосевной обработки семян люцерны, построение новых установок является актуальной задачей

Целью диссертационной работы является улучшение посевных качеств люцерны путем воздействия на семена лазерного излучения синей области спектра с разработкой конструктивных и режимных параметров установки для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследований:

1 Разработать математическую модель внутрирезонаторных процессов лазерной системы для предпосевной обработки семян люцерны.

2 Определить рациональные типы кристаллов для построения лазерной системы для предпосевной обработки семян люцерны

3 Определить способы анализа математической модели внутрирезонаторных процессов.

4 Разработать требования к лазерной системе для предпосевной обработки семян люцерны

5 Экспериментально определить степень влияния лазерного излучения синей области спектра на посевные качества семян люцерны

6. Разработать установку для эффективной предпосевной обработки семян люцерны и провести ее экспериментальное исследование

7 Произвести технико-экономическое обоснование

применения предпосевной обработки семян лазерным излучением синей области спектра Объектом исследования является лазерная система, излучающая в синей области спектра, технологический процесс по предпосевной обработке лазерным излучением синей области спектра семян люцерны сорта Славянская

Предмет исследования: характеристики лазерной системы, режимы и параметры предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением

Методы исследований базируются на теоретических основах оптики, электроники, электротехники, биологии, вычислительной математики, компьютерного программирования и моделирования, теории планирования эксперимента, методах теории вероятности и математической статистики

Рабочая гипотеза: улучшение всхожести семян люцерны может быть достигнуто путем улучшения посевных качеств при предпосевной обработке с использованием лазерного излучения синей области спектра - 457 нм

Научная новизна заключается в следующем-

1 Построена математическая модель внутрирезонаторных процессов в лазерной системе для предпосевной обработки семян люцерны, состоящей из двух элементов - N(1 ЬБВ (скандоборат лантана, активированный ионами неодима - Ьа5с3(В03)4) и КТР (калий-титанил фосфат КТЮРОД излучающей в синей области спектра - 457нм

2 Получены регрессионные модели для энергии прорастания и всхожести, определяющие рациональные параметры предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением синей области спектра

Практическая значимость результатов работы

- на основе лабораторных опытов и регрессионных моделей определены режимы и параметры предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением синей области спектра, позволяющие улучшить посевные качества,

- на основе теоретической модели внутрирезонаторных процессов и расчетов параметров макетного образца разработана и изготовлена лазерная система выходной мощностью 30 мВт, излучающая в синей области спектра 457 нм,

- на основе разработанной и изготовленной лазерной системы с учетом режимов и параметров предпосевной обработки предложена установка для предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением

На защиту выносятся следующие положения:

- математическая модель внутрирезонаторных процессов в лазерной системе, излучающей в синей области спектра, экспериментальное исследование спектральных и энергетических характеристик данной системы,

- регрессионные модели, оценивающие влияние параметров обработки лазерным излучением на посевные качества семян люцерны

Реализация и внедрение результатов работы Данные, представленные в работе, подтверждены актом внедрения технологического процесса предпосевной обработки семян

люцерны лазерным излучением синего диапазона (крестьянское хозяйство «АНИСИМОВА Л В», с Первореченское Динского района Краснодарского края), полевые испытания способа обработки семян люцерны проводились в течение трех лет, с 2003 по 2006 годы

Апробация работы Основные результаты исследований представлены автором на Четвертой Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 2002, Международной научно-практической конференции, Новочеркасск, 2003, Третьей межвузовской научной конференции, Краснодар, 2004, на теоретических семинарах Кубанского государственного аграрного университета

Публикации. По теме диссертационных исследований опубликовано 12 научных работ, включая два свидетельства РФ о государственной регистрации программы для ЭВМ, одна статья опубликована в издании, рекомендованном ВАК

Структура диссертационной работы и ее объем. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и приложений Основной текст изложен на 147 страницах, включая 28 таблиц, 27 рисунков Перечень цитируемых источников содержит 130 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность темы исследований В первой главе описана роль люцерны в сельскохозяйственном производстве и проведен анализ лазерных агротехнологий, рассмотрена теория взаимодействия света на биологические системы растительного происхождения Проведен анализ литературных источников в области предпосевной обработки семян физическими факторами Ведущими организациями в России в данной области являются МГАУ, КубГАУ, СтГАУ, АЧГАА, ВНИПТИМЭСХ и др Вопросы предпосевной обработки освещены в работах И Ф Бородина, Н В Цугленка, Г П Стародубцевой, С В Оськина, В В Магеровского, В С Газалова, Н М Симонова, Н В Ксенза, С В Вербицкой, М Г Барышева, Р Б Севостьянова, Р Б Гольдман и других ученных

Изучен опыт практического использования лазерных агротехнологий в СССР и России (Инюшин, 1973,1986, Вельский, 1987, Букатый, Карманчиков, 1999, Букатый, 2007, 2008), а также за рубежом

Рассмотрены используемые в настоящее время установки предпосевной обработки семян, длина волны лазерного излучения для которых составляет 0,63-067 мкм (красная область спектра) и мощность лазерного излучения 20 - 50 мВт К таким установкам относятся KJI -11, Ю1-11М, KJI-13, «Львов - 1 -Электроника» [54], УЛПОС (Тула), ЛОС-25М, «БИОЛАЗЕР» Указанные установки относят к типу КЛ (Красный Луч)

Учеными основное внимание уделялось действию на биологические системы широких участков спектра, различных по чистоте и условно обозначаемых как «красный» и «синий» Впервые еще К А Тимирязев обнаружил, что фотосинтез зеленых растений имеет два пика первый - в красной, а второй - в синей области спектра Если потоки красного и синего света выровнять по энергии, то можно четко установить, что эффективность синих и красных лучей различна Для фотосинтеза эффективны красные лучи, а для поглощения кислорода - синие (Инюшин, 1986) Энергетический заряд кванта синего света оказывается почти вдвое сильней чем у красного кванта Синие, более «мощные» кванты могут поднимать электроны в возбужденных молекулах на более высокие энергетические уровни и давать им возможность преодолевать высокие энергетические барьеры в фотохимических реакциях Синий свет активирует синтез азотсодержащих веществ Излучение синей области спектра более эффективно для обработки семян сельскохозяйственных растений перед посевом Также возможно комплексное воздействие синего света лазера при обработке семян

Опираясь на литературные источники различных авторов, проводивших исследования процесса фотосинтеза и других процессов в растениях и семенах, можно сделать вывод, что более эффективное воздействие на посевные качества семян может оказать лазерное излучение синей области спектра В связи с этим сформулирована цель и поставлены задачи исследований

Во второй главе представлена теория лазерных систем, рассмотрена теория трехчастотных взаимодействий в лазерных системах, показан вывод укороченных уравнений Сделан анализ

активных, активно- нелинейных, нелинейных сред, которые возможно использовать при построении лазеров Описан лазер, работающий по четырехуровневой схеме, изложены основные концепции моделирования лазерной системы Записаны укороченные уравнения в приближении заданной интенсивности и заданного поля При моделировании используется приближение заданной интенсивности Описана четырехуровневая схема для активного элемента № Ь8В Описаны волны в лазерной системе

Рисунок 1 - Функциональная схема лазера, моделируемого в данной работе, ЛД-лазерный диод, АЭ - активный элемент, НЭ -нелинейный элемент

Решена задача, показывающая зависимость показателя преломления от длины волны излучения, проходящего через лазерный материал Аппроксимация дисперсии главных значений показателя преломления проведена полиномом Селмейера вида

и2 = + (1)

' А2-Л2 д,- ^

где п- показатель преломления, Х- длина волны излучения, А, -параметры аппроксимирующей функции, Аь А2, А3, А4, А5 -коэффициенты Селмейера

Полученные результаты использовались при моделировании лазерной системы на основе экспериментальных данных зависимости показателя преломления от длины волны излучения проходящего через кристалл, используя имеющиеся в наличии экспериментальные данные для используемых в системе элементов Компьютерная программа - решение данной задачи реализована на языке С

Также решена система уравнений - балансные (лазерные) плюс укороченные уравнения, записанные в приближении заданной интенсивности Описание волн в системе приведено на рис 2

Интенсивность пучка накачки определяется по формуле

/ (0) = 2А /Не

АЭ нэ

I.

12 а3 -►

и 1-

л а*

Рисунок 2 - Описание волн в системе

В системе имеются шесть волн три прямых и три обратных

1Р - интенсивность волны накачки,

I) - интенсивность прямой волны с частотой озь

12 - интенсивность прямой волны с частотой со2,

а3 - амплитуда прямой волны с частотой со3,

и - интенсивность обратной волны с частотой соь

15 - интенсивность обратной волны с частотой ш2,

а6 - амплитуда обратной волны с частотой ш3

В процессе ап - конверсии принимают участие все волны

имеющиеся в лазерной сисиеме

Система уравнений записывается в виде

— = (<т,сЛ/'-а|)/1 ~[2у^1а2а3/а1]5ту/{>

<П. йг с1а,

(к сП, с1г

йг

- = (а2сЫ -сс2)12 -[2у2/2а,а3 /а2у, > = -(сг3 сЫ0 + аъ) — + угаКа2^т ^,

4 _

~{а{сЫ - а, )/4 + [2у114аьа6 /л4]5/и ц/г

= -(<т2а/У-а2)/5 + [2^/5а4а6

(3)

(4)

(5)

(6) (7)

^ = {<тъсЫ0 + а,) у,аАа£т ц/г, (Ю

аг 2

сЬ

= -{у\агаь/а, + /^а, /я2 -/зЯ,^ /а^Солу/, + Ак, (9)

= (Г,а5аг,/ «4 + 1 «з - > а^Соз ч/, - Ак > (10>

аг

ц/у = 0>, +фг -ср3 + Акг, (И)

+ (12)

где N + ЛГ0 = 1, (13)

0=_Мг+[/рСТД+(/з+/б)стДо-(/1+/4)Сг1ЛГ_(/2+/5)(ТДО, (14)

£

N. =[5/г + (/, +/,>(7, +(/2 +/5)^/- + /^+ (15)

+ (Л + 76 )0"з +(/,+Л)сГ1+(/2+ ]

После ряда преобразований, учитывая условия сопряжения на зеркалах, получаем

/

/, (/) = /, (0) ехр( /[(ст.сЛГ - а, )-2уха2аъ (16)

0

1

/2(/) = /2(0)ехр( |[(<г2сЛГ-а2) /а2]&), (17)

о

I

й3(О = Яз(0)ехр(Д-(а3с^-а3)/2-Гз^2^) , О»)

о

/

/4(/) = /Д0)ехр(]1(-(т1СЛА-а1) + 2г1а5а6/а4^) . (19)

о

/,(/) = /5(0)ехр( '_[[(-<т2сЛ -а2)-2ПаАа61а,\1г_), (20)

0

1

а(ХI) = а,(0)ехр( Д(-<т3сЛГ -а,)/ 2 - (21)

о

Эта задача относится к краевым задачам методов математической физики Численный метод, использованный при решении, - метод Рунге-Кутта-Мерсона. В данной главе приведены

результаты численных расчетов зависимости КПД лазерной системы от ее параметров (на рис. 3 показана зависимость КПД лазерной системы от сечения пучка излучения накачки. Расчеты для плоскости ХУ кристалла КТР, процесса о+е->е.).

На рис. 4 показана область рациональных с технической точки зрения параметров лазерной системы.

Полученные результаты необходимо учитывать при построении лазеров. Расчеты выполнены для кристаллов - АЭ -Ш:Ь8В, НЭ- КТР.

кпд,%

26 пнет.....-■••:................»;.......Г"".........""..............ТГ5ГТЯКЯ---------------------—......................!

5 "~4 3 2 1 0^9 М "м М М * 2х10г4<:м

Рисунок 3 - Зависимость КПД лазерной системы от сечения пучка накачки Б

КГЩ.% ~~ —......

Рисунок 4 - Поверхность, показывающая зависимость КПД системы от сечения пучка излучения накачки и длины нелинейного элемента

В третьей главе проведены экспериментальные исследования характеристик лазерной системы При помощи спектрометра МДР-23 и SDL были исследованы спектральные характеристики выходного излучения лазерной системы (рис 5), и при помощи прибора «Фотон-1М» была замерена мощность лазерной системы - она составила 30мВт Лазер работает в одномодовом режиме, ширина спектральной линии излучения составляет 0,2 нм (уровень половины максимальной интенсивности излучения) Максимум приходится на длину волны 457,2нм, что удовлетворяет условиям поставленной задачи Для данной задачи -обработки семян сельскохозяйственных растений - такое отклонение оказывается некритичным, также как и ширина спектральной линии излучения 0,2нм

длина волны, нм

Рисунок 5 - Спектральные характеристики выходного излучения лазерной системы

Описаны экспериментальные исследования воздействия лазерного излучения синей области спектра на семена сельскохозяйственных растений - люцерны сорта Славянская Лабораторные исследования энергии прорастания и всхожести семян люцерны проводились согласно действующим в настоящее время стандартам Экспериментально установлено, что при обработке семян люцерны сорта Славянская, районированных в Краснодарском крае, лазерным излучением с длиной волны 457 нм

наблюдается увеличение всхожести семян Всасывание влаги и относительное изменение массы 100 прорастающих семян, обработанных лазерным излучением, выше, чем у контрольных Зависимость всхожести от времени воздействия излучения лазера и излучения неоновой лампы носит характер насыщения

Проведено планирование эксперимента Дисперсия длины ростков люцерны минимальна при обработке семян излучением неоновых ламп 10 секунд и лазером синего света 10 секунд Получены уравнения регрессии для энергии прорастания и всхожести в зависимости от времени воздействия физических

факторов У = 72'24 " °'58*. - °'24*2 + - !>74*.2 - для

энергии прорастания , У = 1 + Зх,х2 - 2,54*, _для всхожестн Составлены адекватные теоретические модели зависимости энергии прорастания от времени действия излучения неоновых ламп и лазера синего света Исследования моделей на экстремум показали, что функция энергии прорастания не имеет экстремума в области варьирования факторов, а функция всхожести имеет максимум У =73,81 Данные, полученные по теоретической модели, согласуются с экспериментальными данными по критерию Фишера Рр^абл (для энергии прорастания и для всхожести)

Анализ результатов лабораторных исследований показал, что оптимальное время обработки семян люцерны сорта Славянская лазерным излучением с длиной волны 457нм и излучением неоновых ламп составляет 10 секунд

Также описана предложенная установка и полевые испытания предложенного способа обработки семян сельскохозяйственных растений Полевые испытания проводились в крестьянском хозяйстве «Анисимова Л Д» Динского района Краснодарского края, село Первореченское

На площади 5га был засеян сорт люцерны «Славянская» первой репродукции, обработанный лазером синего света (^=457нм) Предпосевная обработка осуществлялась на установке «Львов 1 - Электроника», доработанной таким образом, чтобы длина волны облучения составляла 457нм, в установке произведена замена лазера красного света Х=632,5 на лазер синего света А.=457нм, построенного в ходе данной работы

а б

I

Рисунок 6 - Поверхности отклика, построенные по результатам экспериментальных исследований: а - поверхность, описываемая уравнением регрессии

у = 72,24 - 0,58л:, - 0,24х2 + 0,31 хЛ - 1,74х,2 (для энергии прорастания); б - поверхность, описываемая уравнением регрессии у = 73,81+0,1 Здг,х2 - 2,54.x,2 (для всхожести)

Наблюдения за развитием посевов на опытном поле показали следующее: 1

• прорастание люцерны на опытном участке произошло на 2-3 дня раньше, чем на основной площади;

• растения опытного участка менее пострадали от грибковых заболеваний - на 20%;

» на опытном участке растения развитее чем на основном -повышение урожайности составило порядка 8%;

• на опытном участке соцветия состояли из 14-15 цветков, на основном - из 12-13.

Работы в хозяйстве велись в течение 3-х лет с 2003 по 2006 год.

Принципиальная схема установки показана на рис.7. По результатам полевых испытаний составлен акт внедрения.

Рис 7 - Принципиальная схема усовершенствованной установки для предпосевной обработки семян люцерны 1 -каркас, 2-лазер, излучающий на длине волны 457нм и имеющий выходную мощность 30мВт, 3-источник питания, 4-поворотная система, 5-трансформатор, 6-блок облучения, 7-развертывающая система, 8-бункер, 9-дозирующее устройство, 10-желоб, 11-шестигранная призма, 12-электродвигатль, 13-плиты, 14-неоновые лампы, 15-кассета, 16-разъем, 17-панель

В четвертой главе произведен расчет экономической эффективности применения установки, разработанной в данной работе Внедрение установки по предпосевной обработке семян люцерны лазерным излучением связано с дополнительными капиталовложениями и эксплуатационными затратами, что отражается на себестоимости подготовки семян Для определения эффективности применения новой установки сравним ее с базисной установкой «Львов - 1 Электроника» Для ее оценки используется система показателей, основными из которых являются капитальные вложения, производительность, эксплуатационные затраты и их экономия, потребление электроэнергии и чистый дисконтированный доход Анализ двух вариантов показал, что при норме дисконтирования 12% чистый дисконтированный доход при

применении разработанной установки составил 4768,529 тысяч рублей на посевной площади 1410 га

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель внутрирезонаторных процессов лазерной системы Проведено исследование лазеров с диодной накачкой, излучающих в синей области спектра - 457нм Рассматриваемая в работе лазерная система является ап-конвертором

2 Представлены оптические и лазерные характеристики активных, активно-нелинейных, нелинейных сред, применяемых в построении синих лазеров с диодной накачкой Рациональными типами сред выбраны - ШЬ8В (скандоборат лантана, активированный ионами неодима - N¿3+ Ьа8с3(ВОз)4) в качестве активного элемента, и КТР (калий-титанил фосфат КТЮР04) в качестве нелинейного элемента

3 Решена система уравнений - балансные (лазерные) плюс укороченные уравнения Численный метод, использованный при решении, - метод Рунге-Кутта-Мерсона

4 Установлено, что оптимальное значение сечения пучка излучения накачки составляет 0,0004 см2 для получения выходной мощности не менее 20 мВт Также установлено, что оптимальное значение длины нелинейного элемента составляет составляет 1,1 мм для получения заданной выхоной мощности Полученные результаты необходимо учитывать при построении лазеров Расчеты выполнены для кристаллов Ш 1Л5В и КТР

5 При обработке семян люцерны сорта Славянская, районированных в Краснодарском крае, лазерным излучением с длиной волны 457 нм зарегистрировано увеличение всхожести семян на 10-15% Анализ результатов лабораторных исследований показал, что оптимальное время обработки семян люцерны сорта Славянская лазерным излучением с длиной волны 457нм и излучением неоновых ламп составляет 10 секунд Всасывание влаги и относительное изменение массы 100 прорастающих семян, обработанных лазерным излучением, выше, чем у контрольных -2,4г против 2,3г. Проведено планирование эксперимента, получены уравнения регрессии для энергии прорастания у = 72,24 - 0,58*, - 0,24х2 + 0,37лг,;с2 - 1,74х,2 и всхожести

= 73,81+0,1 3jc,х2 - 2,54л:,2 в зависимости от времени воздействия физических факторов Дисперсия длины ростков люцерны минимальна при обработке семян излучением неоновых ламп 10 секунд и лазером синего света 10 секунд- 41,2 Средняя длина ростков не зависит от режима обработки, а связана с видом семян и их качеством Составлены адекватные теоретические модели зависимости энергии прорастания от времени действия излучения неоновых ламп и лазера синего света Данные, полученные по теоретической модели, согласуются с экспериментальными данными по критерию Фишера FP<FX^ , для энергии прорастания FTa6„=8,7 ; Fp=3,8 , для всхожести FTa6„=3,9 , Fp=2,6

6 Разработана и примена установка, реализующая предложенный способ предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением с длиной волны 457 нм и мощностью лазерного излучения 30 мВт, производительностью 150 кг /ч Имеется акт внедрения технологического процесса предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением синего диапазона (крестьянское хозяйство «АНИСИМОВА JI.B», с Первореченское Динского района Краснодарского края), полевые испытания способа обработки семян люцерны проводились в течение трех лет, с 2003 по 2006 годы

7 Проведена оценка экономической эффективности применения разработанной установки в сравнении с базовой Анализ показал, что при норме дисконтирования 12% чистый дисконтированный доход при применении разработанной установки составил 4768,529 тысяч рублей на посевной площади 1410 га

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах

1 Чудин С А, Барышев М Г Расчет зависимости КПД голубых лазеров на основе Nd LSB и КТР от сечения пучка излучения накачки / С А Чудин, М Г. Барышев // Четвертая Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике тезисы докладов (Санкт-Петербург, 3-6 декабря 2002г) - Санкт-Петербург - 2002 -4 1 -С 110

2 Чудин С А Исследование лазерных материалов твердотельных лазеров для сельскохозяйственного производства 35стр деп №23ВС-2003

3 Чудин С А Теоретическое моделирование твердотельных лазеров 16стр деп №22ВС-2003.

4 Чудин С А, Барышев М Г Аппроксимация полиномом Селмейера зависимости показателя преломления лазерного материала от длины волны излучения/ С А. Чудин, М Г Барышев // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике материалы 3 Международной научно-практической конференции (Новочеркасск, 17 января, 2003г) - Новочеркасск ЮРГТУ -2003 - 4 1 -С.4-5

5 Чудин С А Барышев М Г Расчет зависимости КПД голубых лазеров на основе N(1 ЬБВ и КТР от длины элементов/ С А Чудин, М Г Барышев // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике материалы 3 Международной научно-практической конференции (Новочеркасск, 17 января, 2003 г ) -Новочеркасск ЮРГТУ -2003 - 4 1 -С 5-7

6. Магеровский В.В , Чудин С А , Пястолова И.А Использование компьютерного моделирования в решении задач эксплуатации электроэнергетического оборудования/ С А Чудин, В В Магеровский, И А Пястолова // Электромеханические

преобразователи энергии «ЭМПЭ-04» материалы третьей межвузовской научной конференции (Краснодар, 8-9 апреля, 2004г). -Краснодар КВАИ.-2004 -Т2 - С 179-181

7 Магеровский В В , Чудин С А Разработка твердотельных лазеров голубой области спектра для предпосевной обработки семян / С А Чудин, В В Магеровский// Энергосберегающие технологии, оборудование и источники электропитания для АПК сб трудов, вып 421(151) - Краснодар: КубГАУ. - 2006. - С 185-191

8 Магеровский В В , Чудин С А , Севостьянов Р Б Исследование влияния электромагнитного поля на семена сельскохозяйственных культур/ С А Чудин, В В Магеровский, Р Б Севостьянов// Энергосберегающие технологии, оборудование и источники электропитания для АПК, сб научных трудов, Краснодар КубГАУ . -2005 - С 74-77

9 Магеровский В В , Чудин С А , Севостьянов Р Б Применение лазеров и низкочастотных генераторов для предпосевной стимуляции семян/ С А Чудин, В В Магеровский, Р Б Севостьянов//

Электроэнергетические комплексы и системы материалы научно-практической конференции (Краснодар, 28мая 2005г)- Краснодар КубГАУ -2005 -С 37

10 Магеровский В В , Чудин С А , Севостьянов РБ Предпосевная обработка семян низкочастотным электромагнитным полем / С А Чудин, В В Магеровский, Р Б Севостьянов //Механизация и электрификация сельского хозяйства - 2007 - №8 - С 28

11 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2008612506 (Заявка №2008611525) Расчет эффективности электрифицированной установки для сельскохозяйственного производства / С А Чудин, В В Магеровский, С В Оськин, В И Шипалов, А Ф Кроневальд

12 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2008612507 (Заявка №2008611526) Аппроксимация полиномом Селмейера зависимости показателя преломления лазерного материала от длины волны излучения / С А Чудин, В В Магеровский

Подписано в печать 18,08.2008 г. Формат 60x84 ^

Бумака офсечная Печ. л. 1 Тираж 100 экз.

Офсетная печать

Заказ № 502

Отпечатало в топографии КубГАУ 350044, г Краснодар, ул Калинина, 13

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Хозяйственное значение люцерны.

1.2. Использование физических факторов для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.

1.3. Ответная реакция биологических объектов на действие физических факторов.

1.4. Анализ электрофизических установок по предпосевной обработке семян.

1.5. Механизм воздействия лазерного излучения на семена.

1.6. Выводы и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ И ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ

2.1. Разработка математической модели внутрирезонаторных процессов лазера.

2.2. Анализ и определение рациональных типов кристаллов для лазерной системы.

2.3. Уточнение математической модели внутрирезонаторных процессов.

2.4. Численное решение системы уравнений математической модели.

2.5. Требования к лазерной системе.

2.6. Выводы.

3. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛАЗЕРНОЙ СИСТЕМЫ И ВЛИЯНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ СИНЕЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН

ЛЮЦЕРНЫ.

3.1. Лабораторные исследования характеристик лазерной системы.

3.2. Методика лабораторных исследований при определении времени экспозиции обработки семян.

3.3. Статистическая обработка экспериментальных данных. Применение планирования эксперимента при определении оптимального времени экспозиции воздействия физических факторов.

3.4. Разработка установки по предпосевной обработке семян и полевые испытания способа обработки люцерны.

3.5. Выводы.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ ЛАЗЕРНЫМ

ИЗЛУЧЕНИЕМ.

Выводы.

В данной работе рассматривается применение лазерного излучения в сельском хозяйстве. В настоящее время сельское хозяйство должно развиваться интенсивным, а не экстенсивным способом, опираясь на накопленный опыт и используя современные технологии выращивания культур. Главная задача -повышение урожайности культур за счет рационального использования посевных угодий и получение экологически чистых продуктов. В этом плане в научных центрах уделяется большое внимание разработке методов воздействия на сельскохозяйственные культуры различными физическими факторами, оказывающими стимулирующее влияние на рост и развитие растений и, в конечном счете, на урожайность самих культур. Физические факторы, в отличии от обработки различными химическими соединениями, экологически чисты. Получение экологически чистых и безопасных для человека и животных продуктов на сегодняшний день актуально как никогда ранее. Растения или их семена помещают в сильные магнитные или электрические поля, воздействуют ионизирующими излучениями пли плазмой, облучают концентрированным солнечным лучом или светом современных искусственно созданных источников излучения - лазеров.

Сегодня понимание биоэнергетических процессов дает стимул казалось бы далеких друг от друга паук - биоэнергетики и сельского хозяйства. Уже можно с уверенностью сказать, что «фотонная накачка» семян и зеленых растений оборачивается весомой прибавкой урожая, и осуществляется она с помощью комплекса методов - приемов лазерной агротехники.

В данной работе проведено исследование и моделирование лазеров, излучающих в видимой области спектра, исследование воздействия лазерного излучения на семена сельскохозяйственных растений. Основной упор сделан на исследование лазерных источников излучающих в синей области спектра - 0,457мкм, и, соответственно, исследование воздействия данного излучения на биологические системы растительного происхождения, семена люцерны.

Цель работы: улучшение посевных качеств люцерны путем воздействия на семена лазерного излучения синей области спектра с разработкой конструктивных и режимных параметров установки для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.

Рабочая гипотеза: улучшение всхожести семян люцерны может быть достигнуто путем улучшения посевных качеств при предпосевной обработке с использованием лазерного излучения синей области спектра -457 нм.

Объект исследования: лазерная система, излучающая в синей области спектра, технологический процесс процесс по предпосевной обработке лазерным излучением синей области спектра семян люцерны сорта Славянская.

Предмет исследования: характеристики лазерной системы, режимы и параметры предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением.

Задачи исследования

1. Разработать математическую модель внутрирезонаторных процессов лазерной системы для предпосевной обработки семян люцерны.

2. Определить рациональные типы кристаллов для построения лазерной системы для предпосевной обработки семян люцерны.

3. Определить способы анализа математической модели внутрирезонаторных процессов.

4. Разработать требования к лазерной системе для предпосевной обработки семян люцерны.

5. Экспериментально определить степень влияния лазерного излучения синей области спектра на посевные качества семян люцерны.

6. Разработать установку для эффективной предпосевной обработки семян люцерны и провести ее экспериментальное исследование.

7. Произвести технико-экономическое обоснование применения предпосевной обработки ссмян лазерным излучением синей области спектра.

Методика исследований базируется на теоретических основах оптики, электроники, электротехники, биологии, вычислительной математики, комьютерного программирования и моделирования, теории планирования эксперимента, методах теории вероятности и математической статистики.

Научная новизна:

1. Построена математическая модель внутрирезонаторных процессов в лазерной системе для предпосевной обработки семян люцерны, состоящей из двух элементов - Nd:LSB (скандоборат лантана, активированный ионами неодима - Nd3) :LaSc3(B03)4) и КТР (калий-титанил фосфат КТЮР04), излучающей в синей области спектра - 457 нм.

2. Получены регрессионные модели для энергии прорастания и всхожести, определяющие рациональные параметры предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением синей области спектра.

Практическая значимость:

- на основе лабораторных опытов и регрессионных моделей определены режимы и параметры предпосевной обработки семян люцерпы лазерным излучением синей области спектра, позволяющие улучшить посевные качества;

- на основе теоретической модели внутрирезонаторных процессов и расчетов параметров макетного образца разработана и изготовлена лазерная система выходной мощностью 30 мВт, излучающая в синей области спектра 457 нм;

- на основе разработанной и изготовленной лазерной системы с учетом режимов и параметров предпосевной обработки предложена установка для предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением.

Основные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель внутрирезонаторных процессов в лазерной системе, излучающей в синей области спектра, экспериментальное исследование спектральных и энергетических характеристик данной системы;

- регрессионные модели, оценивающие влияние параметров обработки лазерным излучением на посевные качества семян люцерны.

Реализация результатов исследования. Данные, представленные в работе, подтверждены актом внедрения технологического процесса предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением синего диапазона (крестьянское хозяйство «АНИСИМОВА JI.B.», с. Первореченское Динского района Краснодарского края), полевые испытания способа обработки семян люцерны проводились в течение трех лет, с 2003 по 2006 годы.

Апробация работы. Основные результаты исследований представлены автором на Четвертой Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 2002; Международной научно-практической конференции, Новочеркасск, 2003; Третьей межвузовской научной конференции, Краснодар, 2004; на теоретических семинарах Кубанского государственного аграрного университета.

Основные результаты диссертационной работы.

1. Разработана математическая модель внутрирезонаторных процессов лазерной системы. Проведено исследование лазеров с диодной накачкой, излучающих в синей области спектра - 457нм. Рассматриваемая в работе лазерная система является ап-конвертором.

2. Представлены оптические и лазерные характеристики активных, активно-нелинейных, нелинейных сред, применяемых в построении синих лазеров с диодной накачкой. Рациональными типами сред выбраны — Nd:LSB (скандоборат лантана, активированный ионами неодима Nd3+:LaSc3(B03)4) в качестве активного элемента, и КТР (калий-титанил фосфат КТЮРО4) в качестве нелинейного элемента.

3. Решена система уравнений - балансные (лазерные) плюс укороченные уравнения. Численный метод, использованный при решении, - метод Рунге-Кутта-Мерсона.

4. Установлено, что оптимальное значение сечения пучка излучения накачки составляет 0,0004 см для получения выходной мощности не менее 20 мВт. Также установлено, что оптимальное значение длины нелинейного элемента составляет составляет 1,1 мм для получения заданной выхоной мощности. Полученные результаты необходимо учитывать при построении лазеров. Расчеты выполнены для кристаллов Nd:LSB и КТР.

5. При обработке семян люцерны сорта Славянская, районированных в Краснодарском крае, лазерным излучением с длиной волны 457 нм зарегистрировано увеличение всхожести семян на 10-15%. Анализ результатов лабораторных исследований показал, что оптимальное время обработки семян люцерны сорта Славянская лазерным излучением с длиной волны 457нм и излучением неоновых ламп составляет 10 секунд. Всасывание влаги и относительное изменение массы 100 прорастающих семян, обработанных лазерным излучением, выше, чем у контрольных - 2,4г против 2,3г. Проведено планирование эксперимента, получены уравнения регрессии ДЛЯ энергии прорастания у = 72,24-0,58*, -0,24.*2 +0,37.*,.*., - 1,74.x,2 и всхожести у = 73,81+одз*,.*,-2,54л:,2 в зависимости от времени воздействия физических факторов. Дисперсия длины ростков люцерны минимальна при обработке семян излучением неоновых ламп 10 секунд и лазером синего света 10 секунд - 41,2. Средняя длина ростков не зависит от режима обработки, а связана с видом семян и их качеством. Составлены адекватные теоретические модели зависимости энергии прорастания от времени действия излучения неоновых ламп и лазера синего света. Данные, полученные по теоретической модели, согласуются с экспериментальными данными по критерию Фишера Fp<Ft^ , Для энергии прорастания FTa6jl=8,7 ; Fp=3,8 ; для всхожести F^=3,9 ; Fp=2,6.

6. Разработана и примепа установка, реализующая предложенный способ предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением с длиной волны 457 нм и мощностью лазерного излучения 30 мВт, производительностью 150 кг /ч. Имеется акт внедрения технологического процесса предпосевной обработки семян люцерны лазерным излучением синего диапазона (крестьянское хозяйство «АНИСИМОВА J1.B.», с. Первореченское Динского района Краснодарского края), полевые испытания способа обработки семян люцерны проводились в течение трех лет, с 2003 по 2006 годы.

7. Проведена оценка экономической эффективности применения разработанной установки в сравнении с базовой. Анализ показал, что при норме дисконтирования 12% чистый дисконтированный доход при применении разработанной установки составил 4768,529 тысяч рублей на посевной площади 1410 га.

1. А.с № 10226672 СССР, МКИ А 01 С 1/00. Устройство для обработки семян /Я.В. Губанов, И.А. Потапенко, Г.И. Третьяков и др.; Кубанский ГАУ. Заявл. 09.03.83; Опубл. 15.06.83. Бюл. №22.

2. А.с. №1018588 СССР, МКИ А 01 С 1/00.Установка для подготовки посевного материала к посеву /И.И. Ревенко, В.Е. Лепа; Украинская Ордена Трудового Красного знамени сельскохозяйственная академия. Заявл. 11.12.81; Опубл. 23.05.83. Бюл. №19.

3. А. с. 118970 СССР, МКИ3 А 01 С 1/00. Устройство для высева семян И.А.Потапенко: Кубанский ГАУ (СССР). № 3646219: Заявл. 02.06.83 Опубл. 07.11.85 Бюл. №41.

4. А. с. № 1152540 СССР МКИ4 А 01 С 1/00 Устройство для обработки посевного материала /В.И. Данилов, Н.Ф. Батыгин, Г.С. Полищук, А.С. Сапогов, Н.А. Головачев и Ю.М. Торопов. Заявка №3476113/30-15 26.07.82. Опубл.30.04.85. Бюл. № 16 1985г.

5. А. с. № 1250483 СССР, МКИ А 01 С 1/00. Установка для предпосевной обработки семян /Е.Г.Порсев, А.Ф.Гузий, С.В.Ковалев и др.; Сибирский институт еханизации и электрофикации с.-х. Заявл. 23.02.84; Опубл. 15.05.86. Бюл. № 18.

6. А. с. № J 464929 СССР, МКИ А 01 С 1/00. Устройство для предлосевной обработки семян /В.Г.Сазыкин; Норильский вечерний индустриальный институт. Заявл. 12.12.86: Опубл. 15.03.89. Бюл. №10.

7. А. с. № 1584782 СССР, МКИ А 01 С 1/00. Установка для предпосевной бработки семян /Х.Б.Базелов, С.В.Караев; Специальное конструкторскоебюро «Теллур» с опытным производством Института физики АН АзСССР. Заявл. г 05.87; Опубл. 15.08.90. Бюл. № 30.

8. А. с. № 1713467 СССР, МКИ А 01 С 1/00. Устройство для обработки семян в электрическом поле /Л.А.Астраханцев, Н.М.Астраханцева; Иркутский СХИ Заявл. 05.12.89; Опубл. 10.02.92. Бюл. № 7.

9. А. с. № 252012 ЧССР (CS). МКИ4 А 01 G 7/04. Способ и устройство для предпосевной обработки семян. Опубл. 13.08.87. Бюл. № 8.

10. А. с. № 566540 СССР, МКИ3 А 01 С 1/00. Способ дезинсекции зерна -П.Клочков; Опубл. 30.07.77 Бюл. Открытия, Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки, № 28.

11. А. с. № 660612 СССР, МКИ А 01 С 1/00. Способ предпосевной обработки семян /Краденов В.П., Дорохов Г.П., Попова В.А., Сподыряк Л.Н.; Заявл. 27.12.77 № 2562558; Опубл. 15.05.79. Бюл. №12.

12. А. с. № 891010 СССР МКИ А 01 С 1/00 Устройство для предпосевной обработки семян /П.Д. Ирха, Ю.В. Кочетов, К.Ф. Плахотний; Кубанский СХИ. Заявка №295310230-15 11.07.80. Опубл. 1981 г.Бюл. №47.

13. А. с. № 933116 СССР, МКИ В 03 С 7/02. Электронный сепаратор/ Желтоухов А.И., Кабашов В.Ю.; Башкирский с.х. институт. Заявл. 12.11.80; публ. в Б. И., 1982. Бюл. №21.

14. А. с. № 950216 СССР, МКИ3 А 01 С 1/00. Установка для магнитной Зработки семян /Э.А.Мельников, А.С.Морозов; Курский политехнический институт. Заявл. 16.03.81; Опубл. 1982. Бюл. № 30.

15. А. с. № 961582 СССР, МКИ А 01 С 1/00. Способ предпосевной обработки семян хлопчатника /Г.М. Абдулаев, М.Я. Бакиров, Х.Б. Гезалов, С.М. Ге-злов; Сектор радиационных исследований АН Азербайджанской ССР. Заявл. 0.02.81. Опубл. 30.09.82. Бюл. № 36.

16. А. с. № 977083 СССР, МКИ А 03 С 7/02. Камерный коронный лектросепаратор /Смирнов В.В., Юлушев И.Г., Перевозчиков П.Ф.; НИИ с.х. Сев.-Вост. Им Н.В.Рудницкого. Заявл. 23.03.81 №3263545/22-03;

17. Опубл. в Б. Вост. Им Н.В.Рудпицкого. Заявл. 23.03.81 №3263545/22-03; Опубл. в Б. И., 1982. Бюл. №44.

18. Агроэкологпческпй мониторинг в земледелии Краснодарского края / под ред. Трубилина И.Т., Малюги Н.Г. КГАУ, Краснодар, 1997. - 236 с.

19. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптималь-вп условий. М.: Наука, 1971.

20. Алампиев М.В., Бутягин О.Ф. Угловые и температурные перестроечные характеристики параметрического генератора света на кристалле КТЮР04. // Квантовая электроника 25 №4(1998) стр. 345-347.

21. Антнпов O.JL, Кужелев А.С. Лукьянов А.Ю., Зиновьев А.П. Изменения показателя преломления лазерного кристалла Nd:YAG при возбуждении ионов Nd3+.// Квантовая электроника 25 №10(1998) стр. 891-898.

22. Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988.

23. Ашмарин М.Я. Влияние температуры и влажности окружающей сре-на электросепарацию зерна в поле коронного разряда // Электронная обработка материалов. 1969. - № 3. - С.42 - 45.

24. Бабицын Р.С., Мешков А.А. К выбору рациональных форм коронирующих электродов электрозерновых машин // Науч. тр. /ЧИМЭСХ 1974 -л 1985.-108 с.

25. Басов A.M., Каменир Э.А., Фаин В.Б. Вопросы дозирования при стимуляции семян физическими воздействиями. //Вестник сельскохозяйственной науки, 1981, №6(297).-С. 109- 116.

26. Безверхний Ш.А. Сельские профессии лазерного луча. М.: Агропромиздат, 1985. - 136 с.

27. Белый В.Н., Казак Н.С., Хило Н.А. Преобразование частоты бесселевых световых пучков нелинейными кристаллами.// Квантовая электроника 30 №9(2000) стр. 753-766.

28. Белый В.Н., Казак Н.С., Хило Н.А. Особенности параметрического преобразования частоты с использованием бесселевых световых пучков.// Квантовая электроника №6(1998) стр. 537-540.

29. Бородин И.Ф., Будаговский А.В., Будаговская О.Н., Гудн Г.А. Пользование когерентного электромагнитного излучения в производстве продукции растениеводстве. Доклад Российской Академии с/х наук. -1996. -№ 5.

30. Боуманс Г. Эффективная обработка и хранение зерна. М.: Агропром-шдат, 1991.-608 с.

31. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: -Наука, 1981.-720 с.

32. Вальков В.Ф., Штомпель Ю.Л., Трубилин И.Т., Котляров Н.С., Соляник Г.М. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Ростов Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 1995. - 192 с.

33. Василенко В Ф. Новая технология предпосевного облучения семян томатов // Аграрная наука. 1997. - № 1. - 34 с.

34. Вербицкая Л.П. Люцерна на корм и семена в Краснодарском крае. -Краснодар, КубГАУ, 2007.

35. Волков С.Н., Коротеев Н.И., Макаров В.А. Генерация второй гармоники гауссовым пучком на оптической нелинейности четвертого порядка в объеме изотропной гиротропной среды. // Квантовая электроника 25 №9(1998) стр. 799-803.

36. Газалов B.C., Пономарева Н.Е. Электрооптический преобразователь для предпосевной обработки семян пшеницы. Монография, КубГАУ, -Краснодар, 2008.

37. Гольдмап Р.Б., Казаков А.В., Магеровский В.В. Эффективный способ обработки семян электромагнитными полями. Материалы науч. конф. факультетов механизации и электрификации "Энергосберегающие технологии и процессесы в АПК". КубГАУ, Краснодар, 2000.

38. Гольдман Р.Б., Казаков А.В., Магеровский В.В. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур. Заявка № 2001117793. Приоритет от 26.05.01.

39. ГОС Стандарты союза ССР. / Семена с.-х. культур сортовые и посевные качества. / Часть 1. М.: изд-во стандартов, 1991. - С. 118 - 123.

40. ГОС Стандарты союза ССР. / Семена с.-х. культур сортовые и посевные качества. / Часть 2. М. пзд-во стандартов, 1991. - С.44 - 59, С.69, С. 101.

41. Гречин С.Г., Гречин С.С., Дмитриев В.Г. Полная классификация типов взаимодействия при генерации второй гармоники в двухосных нелинейных кристаллах. // Квантовая электроника 30 №5(2000) стр. 377386.

42. Гречин С.Г., Дмитриев В.Г., Прялкин В.И. Аномально-некритичный по температуре фазовый синхронизм при преобразовании частоты в нелинейных кристаллах. // Квантовая электроника 25 №11(1998) стр. 963-964.

43. Гречин С.Г., Дмитриев В.Г., Юрьев Ю.В. Генерация второй гармоники при одновременной реализации синхронного и квазисинхронного взаимодействий в нелинейных кристаллах с регулярной доменной структурой. // Квантовая электроника №2(1999) стр. 155-157.

44. Гречин С.Г., Дмитриев В.Г. Одновременная генерация второй гармоники лазерного излучения на трех типах взаимодействия в нелинейных кристаллах с регулярной доменной структурой. //Квантовая электроника 26 №2(1999) стр, 151-154.

45. Громов А.В., Аверкиев А.А. Лазерная стимуляция семян суданской травы // Механизация растениеводства. М., 1985. - С. 14.

46. Делоне Н.Б. Нелинейная оптика // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 3. С. 94-99.

47. Дмитриев В.Г., Юрьев Ю.В. Уравнения для ГВГ при квазисинхронном взаимодействии в нелинейных кристаллах с регулярной доменной структурой.//Квантовая электроника 25 №11(1998) стр. 1033-1036.

48. Дмитриев В.Г., Юрьев Ю.В. Термооптические искажения при ГВГ в нелинейных кристаллах. // Квантовая электроника 25 №3(1998) стр. 349354.

49. Диесперов К.В., Дмитриев В. Г. Вычисление коэффициента эффективной нелинейности при генерации суммарной частоты для коллинеарного синхронизма с учетом двулучепреломления в двуосных кристаллах. //Квантовая электроника 24 №5(1997) стр. 445-448.

50. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статическая обработка его опытных данных. М.: Колос, 1972. - 335 с.

51. Ивоботенко Б.А. и др. Планирование эксперимента в электромеханике. М: Энергия, 1975.

52. Игошин Н.В. Инвестиции. Организация управления и финансирования: Учебник для вузов. М.: Финансы, ЮНИТИ, 2000.

53. Инюшин В.М., Ильясов Г.У., Федорова Н.Н. Луч лазера и урожай , -Алма-Ата: «Кайнар», 1981,- 188с.

54. Использование лазерного излучения для получения раннеспелыхформ неосыпающегося гороха / Кирилленко С.К., Похвалитый А.П. //Электрон. Обраб. матер. 1991. - № 6. - С.57 - 58.

55. Каменир Э.А., Куварин В.В., Батыгин Е.Ф. и др. Использование физических воздействий для предпосевной обработки семян // Материалы к заседанию науч. тех. сов. МСХ СССР. - М.,1984. - с. 46.

56. Карамзин Ю.Н., Сухоруков А.П., Трофимов В.А. Математическое моделирование в нелинейной оптике, Издательство Московского университета 1989.

57. Карпунцев А.И. Эффективность лазерной предпосевной стимуляции мян. // Тез. Всесоюз. науч. конф. по применению низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве. Киров, 1989. - с. 114.

58. Климов А.А. Предпосевная обработка семян потоком лучистой энергии // Механиз. и электриф. соц. сел. хоз-ва. 1966. - № 4. - С.34 - 37.

59. Котык А., Яначек К. Мембранный транспорт. М. Мир, 1980. -341 с.

60. Кравцов Н.В., Лаптев Г.Д., Морозов Е.Ю., Наумова И.И., Фирсов В.В. Квазисинхронное самоудвоение частоты в лазере на Nd:Mg:LiNb03 с регулярной доменной структурой. // Квантовая электроника 29 №2(ноябрь 1999) стр. 95-96.

61. Ксенз Н.В., Бородин И.Ф. Использование электроозонированного воздухаа в сельскохозяйственном производстве // Техника в сельском хозяйстве. -1993.-№3.-С.13-14.

62. Ксенз Н.В., Качеишвили С.В. Анализ электрических и магнитных здействий на семена // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000.-№ 5.

63. Кузьмин О.В., Мартынов А.А., Панютин В. Л., Чижиков В.И. Введение в прикладную нелинейную оптику, Краснодар 1999.

64. Кузьмин О.В., Кутовой С.А., Мартынов А.А., Панютин В.Л., Чижиков В.И. Генерация второй гармоники в кристаллах активированных неодимом. // Наука Кубани, №1 (1998), стр. 15-20.

65. Лавренчик В.Н. Постановка физического эксперимента и статистической обработки его результатов. М.: Энергоатомиздат, 1986.

66. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.Н. Теоретическая физика. Т. VI. Гидродинамика-М.: Наука, 1986. -736 с.

67. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.Н. Теоретическая физика. Т. VIII. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1992. - 664 с.

68. Магеровский В.В., Барышев М.Б., Ирха А.П. и др. О влиянии электромагнитных полей на всхожесть семян с.-х. культур // Сб. науч. тр. Кубанского ГАУ. 1997. - № 360 (388). - С.27 - 28.

69. Малогабаритная радиоаппаратура Терещук P.M., Терещук К.М., Чаплинский А.Б. и др. 3-е изд.:, перераб. и доп. - Киев: Наукова думка, 1975.-560 с.

70. Маслов В.А., Михайлов В.А., Шаунин О.П., Щербаков И.А. Нелинейное поглощение в кристаллах КТР. // Квантовая электроника 24 №4(1997) стр. 367-370.

71. Маренков B.C. Особенности конструирования аппаратуры для регистрации сверхслабых световых потоков. В сб.: Сверхслабые свечения в медицине и сельском хозяйстве. - М.: МГУ, 1974. - С.247.

72. Мельников С.В. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980.

73. Методика определения экономической эффективности технологий п сельскохозяйственной техники. М.: Минсельхозпром России, 1998. -220 с.

74. Методы экономической оценки. Техника сельскохозяйственная (ГОСТ 15728-79, ГОСТ 23730-79) / Госкомитет СССР по стандартам. - М., 1979.

75. Облучение семян ячменя лазером и красным светом / Дудин Г.Л., Логинов Д.А., Кривошеина О.С. // Земледелие. 1995. -№ 1. - С.33.

76. Основные морфологические и апробационные признаки сортов и гибридов зерновых, зернобобовых, крупяных и масличных растений.

77. Патент 2134944 RU С1 6 А 01 С 1/00. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур / Магеровский В.В., Куценко А.Н., Барышев М.Г., Ильченко Г.П., Касьянов Г.И. Кубанский государственный аграрный универси-ет. Опубл. 27.08.99. Бюл. № 24.

78. Предпосевная обработка семян. Dressings all tailor-made / Blake An-" Jrew // Farmers Weekly. 1995. - 123. - № 1. - C.62 - 63.

79. Пресман А.С. Электромагнитные поля и живая природа. М.: Наука,-68.-287 с.

80. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. / Рубцов П.А., Осетров П.А., Бондаренко С.П. М.: Колос, 1971. - с. 527.

81. Применение электротехнологии в сельскохозяйственном производстве / Голдаев B.C., Чуркин А.Е. // Механизация и электрофикация сельского хозяйства (Москва). 1994. -№ 1. -С.22 -23.

82. Пятков И.Ф. Предпосевная обработка семян зерновых культур оптическим излучением. Методические рекомендации. Новосибирск, 1977.-с. 79.

83. Пятков И.Ф., Гриц В.А. Биологические и урожайные свойства семян пшеницы обработанной инфракрасными лучами. (Сб. науч. тр. СибИМЭ).-1 979.-С.7-1 1.

84. Рафалес-Ламарка, Николаев Э.Э. Некоторые методы планирования и математического анализа биологических экспериментов. Киев: Наукова думка, 1971.

85. Регуляторное действие инфракрасного излучения на дыхание листьев растений / Кондурушкин И.А., Шахов А.А. // Электронная обработкаматериалов. 1967. -№ 5. - С.91 -94.

86. Световая и лазерная стимуляция прорастания и роста семян с/х культур /Григорьев М.Г., Михайлов Б.С. // 3 Всерос. науч. конф. студ. физ., Екатеринбург, 1995. -с. 169.

87. Скулачев В.П. Трансформация энергии в биомембранах. М.: 1972. -с. 138.

88. Способ и устройство для предпосевной обработки семян: А. с. № 152012 ЧССР (CS); МКИ4 А 01 G 7/04 ЧССР. Опубл. 13.08.87 в Б. И. СССР № 8.

89. Способ обработки семян и устройство для его осуществления: Пат. 2051552 Россия, МКИ6 А 01 С 1/10/ Цугленок Н.В., Шахматов С.Н., Цугленок Г.И. -№ 5039597/15; Заявл. 22.4.92; Опубл. 10.1.96. Бюл. №1.

90. Способ предпосевной обработки посевного материала: Пат. 2057420 Россия. МКИ" А 01 С 1/00/ Четвериков А.Г., Коломейцев Г.С.; АО ЗТ Голдэг. -№ 93011711/15; Заявл. 04.03.93; Опубл. 10.04.96. Бюл. № 35.

91. Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций. М.: Финстатинформ. 1996.

92. Станко С.А., Зенченко В.А. Повышение урожайности концентрированным светом. М., 1972. - с. 65.

93. Строка И.Г. Допосевная и предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур. // Теория и практика предпосевной обработки семян. -Киев, 1984.-С.5-16.

94. Устройство для предпосевной обработки семян: Пат. 2051551 Россия, МКИ2 А 01 С 1/00 / Исаков А.И., Калимуллин А.Н., Путько В.Ф. No 5037307/15; Заявл. 14.04.92; Опубл. 10.01.96. Бюл. №1.

95. Устройство для ультрафиолетового облучения: А. с. № 1713513 СССР, МКИ5 А 01 К 1/00, А 01 К 29/00/ Земляной И.Н., Шаповал В.И, Соловов З.Е. и др.: Харьк. ин-т механиз. и электриф. с. х. № 4808105/15; Заявл. 37.02.90; Опубл. 23.02.92, Бюл. № 7.

96. Устройство для электрического воздействия на растения с целью стимулирования их роста. Заявка № 2528274, МКИ А 01 G 7/04 Франция (FR). Опубл. 16.12.83, №50.

97. Физиология и биохимия покоя и прорастания семян. Перевод с английского под ред. М.Г. Николаевой. М.: Агропромиздат, 1982. - с. 495.

98. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений Н.Н.Третьяков, Е.И.Кошкин, Н.М.Макрушин и др.; под ред. Н.Н.Третьякова. М.: Колос, 1998.-640с.

99. Физические факторы в растениеводстве/ М.Ф.Трифонова и др. М.: Колос, 1998.-352с.

100. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М.Прохоров. М.: Сов. Энциклопедия, 1984. 944 с.

101. Церпике Ф., Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика, М., Мир. 1976.

102. Цугленок Н.В. Интенсификация тепловых процессов подготовка семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ.- М.: Агропромиздат. 1989. - с. 38.

103. Цугленок Н.В. Обеззараживание и подготовка семян к посеву// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1984. - № 4. - с.44.

104. Чиркин А. С. , Волков В.В., Лаптев Г.Д., Морозов Е.Ю; Последовательные трехчастотные взаимодействия в нелинейной оптике периодически-неоднородных сред. // Квантовая электроника 30 №10(2000) стр. 847-858.

105. Чудин С.А. Исследование лазерных материалов твердотельных лазеров для сельскохозяйственного производства. 35стр. деп. №23ВС-2003.

106. Чудин С.А. Теоретическое моделирование твердотельных лазеров. 16стр. деп №22ВС-2003.

107. Шарков Г.А., Шахматов В.П., Андреев С.А. Эффективность облучения дражирование семян СВЧ-полем // Повышение экономичности и надежности электрификации сельского хозяйства. (Сб. научи, тр. /МИИСП).-М.: 1985.-С. 17-21.

108. Шахов А.А. Светоимпульсная стимуляция растений. М.: Наука.1971.-С. 368.

109. Шахов А.А., Василенко В.Ф. Фотоэнергетика инфракрасного излучения и урожай // Аграрная наука. 1998. - № 3. - С. 16 - 17.

110. Bayanov I.M., Danielius R., Heinz P., Seilmeier A. Intense Subpicosecond Pulses Tunable between 4 mm and 20 mm Generated by an All-Solid-State Laser System // Opt. Commun. 1994. Vol. 113. P. 99-104.

111. Deutch В., Rassmussen O. Physiological action of infrared radiation beyond 750 nanometers //Phsiol. Plant, 1971, Vol. 30 (1), P. 64 71.

112. Dmitriev V.G., Gurzadyan G.G., Nikogosyan D.N. Handbook of Nonlinear Optical Crystals. Heidelberg: Springer-Verlag, 1991. 220 p.

113. Trane V., San H. Effects of microwavc energy on the riability of weed seds /Agricultural engineering Australia, 1982. V. II. N 2. P. 2-3.

114. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2008612507 (Заявка №2008611526). Аппроксимация полипомом Селмейера зависимости показателя преломления лазерного материала от длины волны излучения / С.А. Чудин, В.В Магеровский.