Предпосевная СВЧ-обработка дражированных семян тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, кандидат технических наук Алагов, Асланбек Симонович

• Алагов, Асланбек Симонович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Алагов, Асланбек Симонович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

1.1. Место предпосевной обработки семян в общеэнергетическом балансе растениеводства

1.2. Классификация методов предпосевной обработки семян

1.3. Физические основы СВЧ-воздействия на семена

1.4. Анализ методов дражирования семян

1.5. Возможности снижения энергии при досвечивании растений

1.6. Заключение по главе. Цель и задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДРАЖИРОВАННЫХ СЕМЯН НА СВЧ

2.1. Методики и технические средства для изучения электро- и теплофизических характеристик семян

2.1.1. Исследование диэлектрических характеристик семян методом согласованной нагрузки

2.12. Исследование диэлектрических характеристик семян комбинированным методом передающей линии 37 2.1.3. Определение электро- и теплофизических характеристик дражированных семян на частоте 2450 МГц

2.2. Зависимость диэлектрических констант семян овощных культур

от влажности, температуры и частоты ЭМП

2.3. Влияние качества отбора семян на их диэлектрические свойства

2.4. Зависимости электро- и теплофизических характеристик дражированных семян от влажности

2.5. Выводы по второй главе

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СВЧ-ОБРАБОТКИ ДРАЖИРОВАННЫХ СЕМЯН

3.1. Исследование термического действия СВЧ-обработки на дражированные семена

3.2. Анализ полученных результатов

3.3. Выводы по третьей главе

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ СВЧ-УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

4.1. Программа и методики проведения экспериментальных исследований

4.1.1. Методика оценки эффективности действия биотропных факторов на качество посевного материала

4.1.2. Методика оценки эффективности свегопрозрачных материалов покрытий теплиц и искусственных источников света

4.1.3. Методика определения удельной и эффективной мощности СВЧ-воздействия

4.2. Действие импульсного ЭМП СВЧ на прорастание и урожайность дражированных семян

4.3. Влияние дозы СВЧ-воздействия и времени отлежки семени на их посевные качества

4.4. Влияние режимов сепарирования на посевные качества дражированных семян свеклы

4.5. Разработка устройства для отбора семян по качеству

4.6. Выбор параметров рабочих органов СВЧ-установки для предпосевной обработки дражированных семян

4.7. Исследование спектральных характеристик зеленых листьев растений и экспериментальных полимерных пленок

4.8. Экономическая эффективность технологии выращивания рассады дражированными семенами

4.9. Выводы по четвертой главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Предпосевная СВЧ-обработка дражированных семян»

ВВЕДЕНИЕ

Проблема разработки и внедрения эффективных способов улучшения посевных качеств семян особо остро стоит в овощеводстве защищенного грунта. По данным Института питания АН СССР, средняя годовая норма потребления овощей должна составлять на одного человека 126 кг. Однако климатические условия в нашей стране определяют крайне не равномерное поступление урожая. Так, до 1 августа с открытого грунта поступает 10...11% всего урожая, в том числе 30% огурцов, в то время как в августе - сентябре урожай огурцов оставляет 70% [1].

Для ликвидации неравномерности поступления урожая и сбалансированного питания в течение всего года в условиях защищенного грунта должно выращиваться примерно 25% всего количества овощей [2, 3]. В структуре же овощей открытого грунта до 70% занимает капуста, выращиваемая рассадным способом, а так же томаты, перец, баклажаны и некоторые другие овощные культуры. Трудоемкость производства рассады составляет от 6 до 12 чел-ч на одну тысячу штук рассады, что составляет 4045% всех затрат на производство овощей [3, 4]. Причем при производстве капусты для решения задачи соответствия биологического и экологического цикла около 50% затрат антропогенной энергии необходимо на выращивание рассады перед ее высадкой в открытый грунт [5]. Высокая себестоимость овощей защищенного грунта заставляет совершенствовать старые и искать качественно новые пути повышения производительности производства и снижения энергозатрат. Среди них важное место занимает предпосевная обработка семян.

Попытки использования различного рода «стимуляторов» для повышения урожайности растений гидрохимическими методами (гидрохинон, бромистый калий, янтарная кислота и т.п.) не дали ожидаемый результатов. Некоторые из них оказались нетехнологичными, другие из-за недостаточного

биологического и агрономического обоснования рассматривались как средства, способные повышать урожай без учета других агроприемов и тоже оказались бесперспективными, третьи предъявляли чрезмерно высокие требования к квалификации обслуживающего персонала. Кроме того, суммарные затраты антропогенной энергии из-за неоправданного увеличения структуры технологических звеньев и дублирования некоторых операций, приводящих к одинаковому биологическому эффекту в с.-х. производстве, увеличиваются, в настоящее время они достигли 12... 13% всех энергетических ресурсов, потребляемых в стране. Увеличилось число всевозможных обработок семян, почвы, растений и т.д. В настоящее время на 1% прироста урожая приходится 2,5% прироста антропогенных энергозатрат [5].

Одним из прогрессивных приемов подготовки семян к посеву является дражирование. Дражированные семена позволяют осуществлять точный высев, что обеспечивает их качественную заделку, снижает расход и значительно уменьшает затраты ручного труда на прореживание и пикировку. Использование для точного высева дражированных семян свеклы, салата и других культур позволяет в 2-3 раза уменьшить затраты по прорывке, на 3040% и более сократить расход семян [6]. Однако дражирование понижает всхожесть семян, что на начальном этапе сдерживает их развитие [7]. Воздействием СВЧ-энергии можно повысить их качество [8,. 9, 10], но этот прием еще недостаточно изучен для широкого внедрения в современное с.-х. производство.

В настоящее время дражированием семян занимаются непосредственно в хозяйствах. Понятно, что в хозяйствах сегодня отсутствуют специалисты по дражированию, отбору и сортировке семян по качеству, контролю самого драже и хранению конечной продукции. Это приводит к удорожанию дражированных семян и снижению их качества по сравнению с

централизованной обработкой в условиях специализированных предприятий по подготовке семян к посеву [б].

Кроме того в настоящее время практически остался без внимания вопрос обоснования потребности в искусственном досвечивании и обогреве растений при выращивании рассады из дражированных семян после их СВЧ-обработки.

Поэтому интенсификация существующих и разработка новых технологий подготовки семян к посеву и обоснование параметров оборудования для производства высококачественных дражированных семян в условиях централизованного производства является актуальной задачей.

Цель работы. Обоснование процесса предпосевной СВЧ-обработки дражированных семян и разработка технических средств, обеспечивающих повышение урожайности и экономию электроэнергии при выращивании растений в сооружениях защищенного грунта.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи.

• Теоретически и экспериментально обоснованы технологические режимы процесса воздействия ЭМП СВЧ на семена, не снижающие его качества.

• Установлены зависимости диэлектрических свойств и теплофизических характеристик дражированных семян от влажности, плотности и температуры.

• Обоснованы режимы предпосевного отбора семян по качеству и разработано устройство для их контроля.

• Исследованы оптические свойства свегопрозрачных покрытий теплиц и спектральные характеристики зеленых листьев растений.

• Разработаны экспериментальные образцы рабочих органов и комплекты оборудования для предпосевной подготовки семя, проведены испытания и дана их технико-экономическая оценка.

Исследования в указанном направлении начаты в 1986 г. Они проводились по координационному плану НИР ВИЭСХа в соответствии с поручением СМ

СССР и Постановлениями ГКНТ СССР (№ 121 от 9.04.82, № 552 от 11.04.91), а также научно-техническими программами 0.51.21, О.Сх.71, СВЧ-агро на 1992... 1996 гг. и др. Планами НИР ВИЭСХа на 1987...1997 гг.

В первой главе. Проведен анализ физических методов предпосевной обработки семян и показано, что существующие методы полностью не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к способу предпосевной обработки семян. Использование электромагнитного поля СВЧ с этой целью, сдерживается главным образом из-за недостаточного изучения процесса воздействия СВЧ-поля на дражированные семена. Отсутствуют научно обоснованные нормы искусственного досвечивания растений в условиях защищенного грунта при выращивании рассады из дражированных семян после СВЧ-обработки с использованием современных свегопрозрачных покрытий теплиц.

Во второй главе. Изложены методики измерения диэлектрических свойств (комбинированным способом передающей линии) и определения электро- и теплофизических характеристик для сыпучих материалов. Представлены результаты экспериментальных исследований диэлектрических констант семян овощных культур от влажности, плотности и температуры на частотах 2,45; 5,8 ГГц. На частоте 2,45 ГГц установлены зависимости диэлектрических свойств семян свеклы с. Бордо от их качества после диэлектрической сепарации. Впервые представлены зависимости электро- и теплофизических характеристик дражированных семян некоторых овощных культур от влажности.

В третьей главе. Проведен анализ термического действия СВЧ-обработки дражированных семян и установлена его зависимость от биотропных факторов. Разработана математическая модель процесса воздействия СВЧ-

поля на дражированные семена не снижающая их качества. Предложен расчет дозы предпосевной СВЧ-обработки семян.

В четвертой главе. Изложены программа и методики проведения экспериментальных исследований. Проведены исследования кинетики нагрева и охлаждения дражированных семян и установлено влияние непрерывного и импульсного СВЧ-воздействия на дражированные и не дражированные семена. Проведена оптимизация режимов (по мощности, скважности и экспозиции на частоте 5,8 ГГц) СВЧ-обработки семян по плану Хартли. Показано, что посевные качества дражированных семян существенно зависят от дозы СВЧ-воздействия и времени отлежки. Изучено влияние режимов диэлектрического сепарирования семян перед дражированием на их посевные качества. Обоснованы параметры: рабочих органов СВЧ-установки для предпосевной обработки дражированных семян, свегопрозрачных материалов покрытий теплиц. Приведены результаты производственной проверки новых технологических приемов и материалов. Дана экономическая эффективность технологии возделывания рассады овощных культур в сооружениях защищенного грунта из дражированных семян после их СВЧ-обработки с применением новых материалов покрытий теплиц.

Научная новизна исследований.

• Разработаны теоретические основы интенсификации технологического процесса СВЧ-обработки дражированных семян, базирующиеся на использовании критерия биорезистентности и протекающих при этом теплофизических процессах.

• Изучены диэлектрические и теплофизические характеристики дражированных семян от влажности, плотности и температуры.

• Предложены критерии количественной оценки оптических свойств свегопрозрачных покрытий теплиц.

• Исследованы оптические свойства свегопрозрачных покрытий теплиц, спектральные характеристики зеленых листьев растений.

• Обосновано использование в качестве экранов и пленок полимеров с люминофором, переизлучающим УФ-часть спектра солнечного излучения.

Достоверность теоретических положений подтвердилась экспериментальной проверкой в лабораторных и производственных условиях, а также положительными результатами полученными другими авторами (МГАУ, НИИОХ, ТСХА, ЭЛСОРТ, ХИМЭСХ, ЧИМЭСХ, ВИМ, НИИП, НПО "Тест-Радио" и др.).

Новизна технических решений защищена двумя патентами Российской Федерации.

Практическая ценность диссертации. Созданы рабочие органы и обоснованы режимы предпосевной СВЧ-обработки дражированных семян, обеспечивающих охрану окружающей среды, энерго- и ресурсосбережение. Сравнительные спектрально-люминисцентные исследования пленок и зеленых листьев растений позволяют целенаправленно подбирать спектральный состав облучения под каждое растение, а в сочетании с использованием в качестве экранов и пленок полимеров с люминофором, УФ-свет в области поглощения хлорофилла, позволяет существенно повысить отдачу раннего урожая. Новые технологические приемы и оборудование позволяет также лучше обеспечивать охрану окружающей среды, энерго- и ресурсосбережение.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы в разработке ТЗ на СВЧ-установку для обработки семян перед посевом и методических рекомендациях по исследованию электрофизических и теплофизических свойств с.-х. материалов и пищевых продуктов. Разработан технологический процесс СВЧ-обработки семян, был апробирован в различных хозяйствах России и Украины. Технологические и методические

рекомендации и исходные требования переданы в совхоз «Белая дача», НПО "Тест-Радио" (г. Харьков), НПО "ЭЛСОРТ", НПО "Фазотрон", ООС ТСХА им. В.И. Эдельштейна, Крестьянское хозяйство "М. Пирогово", Мичуринский Госагроуниверситет.

Апробация полученных результатов и практической ценности работы.

Диссертационная работа обсуждена и одобрена на секции "Энергетики и электрификации сельского хозяйства" Ученого совета ВИЭСХ в 1998 г. Материалы теоретических и экспериментальных исследований доложены, обсуждены и одобрены на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «ХХУП съезду КПСС-мастерство и поиск молодых» (Орджоникидзе 1986 г.), на заседании секции 2 -го межведомственного семинара «СВЧ-энергетика в народном хозяйстве» (Москва, ГНПП «Торий», 1993 г.), на Всероссийской научно-технической конференции (Москва, АГРОПРИБОР, 1997 г.), на Всероссийской научно-технической конференции «Наука, техника, образование» (Барнаул, АлгГТУ им. И.И. Ползунова, 1997 г.)„ на Международной научно-технической конференции «Энергосбережение в сельском хозяйстве» (Москва-ВИЭСХ, 1998), на научно-методической конференции «Современные энергосберегающие технологии и оборудование» (Москва, МГАУ, 1999 г.).

Автор защищает:

1. Новую технологическую схему предпосевной подготовки семян.

2. Способ отбора семян по качеству и устройство для его осуществления.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по

предпосевной СВЧ-обработке дражиров анных семян.

4. Зависимости электрофизических и теплофизических характеристик

дражированных семян от влажности, плотности и температуры.

5. Конструкцию рабочих органов для предпосевной обработки семян и параметры свегопрозрачных покрытий теплиц

Совокупность результатов исследования и внедрения представляют собой решение актуальной научной проблемы повышение урожайности с.-х. растений путем предпосевной СВЧ-обработки дражированных семян и улучшение их качества при сокращении энергозатрат, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Работа выполнена в лаборатории электрофизических технологий Всероссийского научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ). Биологические и агрономические исследования проведены совместно с ТСХА, МГАУ, Институтом почвоведения и фотосинтеза АН СССР (г. Пущино) и др. организациями. Производственная проверка проведена в ООС ТСХА им. В.И. Эделыптейна, НПО «ЭЛСОРТ», Крестьянском хозяйстве «М. Пирогово», тепличном комбинате «Белая дача».

1. АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ

СЕМЯН

1.1. Место предпосевной обработки семян в общеэнергетическом

балансе растениеводства

Быстрые темпы роста площади защищенного грунта обусловлены прежде всего успехами химической промышленности в производстве полимерных материалов (в первую очередь свегопрозрачной пленки), которые позволили создать относительно дешевые и легкие культивационные сооружения нового типа, а также организацией заводского изготовления блочных и ангарных остекленных теплиц с высокой степенью механизации и автоматизации работ

[4].

В современных остекленных теплицах обеспечивается автоматическое регулирование макроклимата. Механизированы такие трудоемкие процессы, как полив, подкормка, обработка грунта, борьба с вредителями и болезнями, транспортировка урожая.

Однако в нашей стране рост затрат на производство продукции растениеводства (основные фонды) опережает рост урожайности. Причины этого во многом заключаются в организационно-технологической структуре современного сельскохозяйственного производства. Причем до сих пор нет достаточного научного обоснования основных принципов оптимального сопряжения экологических и антропогенных энергетических и продуктивных потоков в существующих региональных эколого-биологических системах [3].

Нерешенные проблемы энергетического баланса в нашей стране стали существенным тормозом темпов прироста производства [11]. Поэтому в такой ситуации анализ потребления энергии в отдельно взятом технологическом процессе и в сельском хозяйстве в целом является необходимый элементом комплексного исследования энергоемкости получаемой продукции.

Учитывая циклограмму годичного цикла эколого-энергетических показателей (ФАР, температуры, антропогенных энергозатрат) и хозяйственной периодичности в растениеводстве в работе [5] приведен график (рис. 1.1) распределения ежемесячных технологических энергозатрат (энергонагрузка) и трудозатрат при производстве капусты рассадной (на 1 га). Анализ этой зависимости указывает на несимметричность в отдельные периоды биоэкологических циклов и энергонагрузки. Так для решения задачи соответствия биологического и экологического цикла около 50% затрат антропогенной энергии необходимо на выращивание рассады перед ее высадкой в открытый грунт. Эта неравномерность требует двойного увеличения потребления энергии на севе и шестикратного в процессе уборки в сравнении с периодом вегетации. Поэтому коэффициент использования энергетических и трудовых ресурсов с.-х. предприятием очень низкий. Это связано с тем, что при производстве с.-х. культур экологическая цикличность накладывает свои ограничения на основные энергетические и продуктивные показатели технологических циклов, такие как период подготовки семян к посеву, период вегетации, период уборки и переработки урожая. Так, например, умякбшение периода вегетации на 5-10 дней сокращает на этот же период время уборки [5].

Поэтому сокращение времени вегетации растений или хотя бы изменение динамики поступления урожая в более ранние периоды является важнейшей государственной задачей. Кроме того в условиях выращивания растений в сооружениях защищенного грунта особо остро стоит проблема экономии электроэнергии при искусственном досвечивании растений. Одним из путей решения которых, может быть своевременная и эффективная подготовка семян к посеву.

Месяц

Энергонагрузка Ен

.................. Затраты труда Зц,

Рис. 1.1. Распределение ежемесячных технологических энергозатрат (энергонагрузка) и трудозатрат при производстве капусты рассадной (на 1 га)

1.2. Классификация методов предпосевной обработки семян

Высокое качество семян - основа высоких урожаев и скороспелости сельскохозяйственных растений. Потенциальные возможности сортов и успехи селекции могут быть реализованы только через семена. Поэтому на их качество агрономы обращают особое внимание. Издавна известно, что посевные качества семян можно повысить, воздействием различных приемов на процесс прорастания, становления проростка и повышения продуктивности растений. Эти приемы по характеру воздействия можно разделит на три основные группы: биологические, химические и физические [12]. В свою очередь физические методы можно подразделить на пять групп: механические, микроклиматические, электромагнитные, фотоэнергетические и радиационные. Классификация методов предпосевной обработки семян представлена на рис. 1.2. Каждый из методов обработки имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому при выборе новой технологии возделывания с.-х. культур необходимо обоснованно подходить к выбору

к*

методов предпосевной подготовки семян.

Биологические методы основаны на использовании различных биологически активных веществ таких как экстракт хвои, гумат натрия, гетероауксин, а также кислоты гиббереловая, янтарная, гидразид малеиновая и др. Они используются для защиты семян от болезней и вредителей, а также для стимулирования прорастания [13].

Прорастающие семена не только поглощают воду и растворенные в ней элементы, но и выделяют путем экзосмоса питательные вещества, в том числе аминокислоты и сахара. За счет этих веществ на семенах и растущих проростках бурно развиваются микроорганизмы, как эпифитные, присутствовавшие ранее, так и попавшие из почвы. Большинство этих микроорганизмов продуцируют витамины, которые и определяют стимулирующий эффект. Под влиянием продуктов жизнедеятельности

МЕТОДЫ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

механические

-барбатирование; -ультразвук; -скарификация; -центрифугирование и др.

микроклиматические

-стратификация; -гидротермическое; -вентилирование; -перегретым паром; -переменным давлением; -переменными температурами и др.

электромагнитные

-полем постоянного магнита; -электростатическим полем; -полем коронного разряда; -электрическим током; -ЭМПВЧиСВЧ; -водой, обработанной полями (магнитным, электрическим и скрещивающимися); -аэроионизация и др._

фотоэнергетические

-солнечным светом, ИКСС;

-искусственным освещением; -монохроматическими лучами (лазерное, УФ) и др.

радиационные

-гамма лучами; -альфа лучами; -бэтга лучами; -рентгеновскими лучами и др.

Рис. 1.2. Классификация методов подготовки семян к посеву

некоторых микроорганизмов заметно повышается энергия дыхания семян, вследствие активирования соответствующих ферментных систем более активно протекают физиологические процессы в проростках из этих семян, а также в самих растениях [14].

Основными недостатками биологических методов являются низкая технологичность, сложность процесса получения стимулирующих веществ, а также неодинаковая реакция семян на воздействующий фактор в силу их разнокачественности.

В настоящее время весьма широкое применение на практике нашли химические методы предпосевной обработки семян. Известно более 500 химических препаратов и их соединений, оказывающих благотворное влияние на семена [6, 7, 15]. Природа этих веществ довольно разнообразна, и на сегодня не представляется возможным подвести общую теорию, объясняющую механизм их воздействия. Кроме того, Практическое использование химических средств ограничено, во-первых, необходимостью получения достаточно ценных химических препаратов, в во-вторых, жесткими требованиями к правильности их использования.

Поэтому исследователи не ограничиваются лишь химическими и биологическими методами обработки семян. Так издавна известны и применяются физические методы, такие как механические (скарификация), микроклиматические (воздушно-тепловая обработка, стратификация, вентилирование), а также фотоэнергетические (воздействие концентрированным солнечным светом и искусственным освещением) [6, 16, 17]. Более технологичными являются радиационные и электромагнитные методы, которые обусловлены главным образом развитием новых источников энергии [10, 16-23]. Интересным и совершенно новыми, но мало изученными, остаются методы воздействия на семена и их проростки водой, предварительно обработанной: электрическим током, электромагнитными

полями, ультразвуком (озвученной) и др. [24, 25]. Несмотря на многообразие физических методов обработки семян они имеют много общего, но их эффективность и технологичность существенно снижается от вида семян, сложности определения дозы воздействия и недостаточностью знаний механизма действия на биологические объекты. Все это ограничивает их применение в качестве универсального приема для всех видов семян и требует в каждом конкретном случае дополнительных исследований.

В нашем случае эффективность, технологичность и экономическую целесообразность методов предпосевной обработки семян будем оценивать с учетом возможности применения новых прогрессивных технологий посева, возделывания и уборки овощных культур, которые позволяют обеспечивать население свежей продукцией круглогодично [3]. Поэтому прежде всего необходимо выбрать общую технологическую схему до посевной подготовки семян.

Одним из наиболее трудоемких агротехнических приемов возделывания рассады, связанным с применением большого количества ручного труда является пикировка. Исключение пикировки за счет внедрения сеялок точного высева затруднительно ввиду небольших размеров и разнокачественности семян овощных культур по физико-механическим и биологическим свойствам, а также несовершенства конструкций самих сеялок. Способы же укрупнения (дражирования) семян позволяют применять сеялки точного высева. Однако, дражирование имеет недостатки, связанные прежде всего с отсутствием качественного состава смесей, а существующие затрудняют доступ воды и кислорода к семени, что приводит к задержке прорастания всходов [26]. Повышение энергии прорастания семян путем применения стимуляторов роста затруднительно, т.к. заблаговременная обработки химическими растворами может привести к преждевременному прорастанию семян. То же относится и к барбатированию. Кроме того, для точного посева необходим посевной

материал только самого высокого качества, но семеноводы не могут пока обеспечить им в достаточном количестве. Все это препятствует широкому внедрению дражирования в сельскохозяйственном производстве.

Предложена новая технологическая схема подготовки семян к посеву с использованием электромагнитных полей [27]. Сущность ее заключается в разделении семенных смесей на компоненты в электрическом поле, дражировании и облучении дражированных семян перед посевом.

Разделение семян в электрическом поле происходит по совокупности физических и электрических свойств (электропроводность, диэлектрическая проницаемость), которые связаны с биохимическим составом семян и их физиологической зрелостью. С помощью электросепараторов можно выделять такой посевной материал, который невозможно получить ни на известных установках, ни в случае применения ручного труда [28,29]. Из всех видов электросепарации наилучшие результаты для овощных культур дает диэлектрический метод [30, 31] и на этом принципе разработан электросепараторов типа СДЛ-1, серийное производство которого освоено в настоящее время. Причем признак делимости семян при диэлектрической сепарации позволяет использовать его для широкого круга семян сельскохозяйственных культур с высокой производительностью [32, 33] и создает предпосылки для последующей автоматизации процесса сепарации по качеству отбора семян.

Отбор по качеству семян и их дражирование целесообразно осуществлять задолго до посева во время минимальных технологических энергозатрат и трудозатрат в соответствии с графиком распределения ежемесячных технологических операций (рис. 1.1). Эти виды работ могут безусловно выполняться централизованно на специализированном предприятии. Что же касается активизации (стимуляции) роста семян, то априори известно [10,

34, 35], что этот вид работы необходимо проводить за несколько дней до посева.

Учитывая предложенную технологическую схему подготовки семян способ предпосевной обработки дражированных семян должен удовлетворять следующим требованиям:

• иметь высокую эффективность воздействия на семена;

• возможность совместного использования с другими методами обработки семян (химическими, биологическими и физическими);

• обеспечивать регулируемую степень воздействия на семена;

• быть простым в технологической реализации и с низкой себестоимостью обработки.

Согласно требованиям, предъявляемым к способу предпосевной обработки дражированных семян химические и биологические методы [13-15, 26, 36] использовать бесперспективно. Эффективность и технологичность физических методов применительно к обработке дражированных семян также неоднозначна. Группа механических и микроклиматических методов [16, 26], а также обработка водой (озвученной, омагниченной и т.п.) [24, 25] технологически очень сложно осуществить. Фотоэнергетические методы (солнечный свет, искусственное освещение, УФ, ИК, лазерное облучение и т.п.) [37-39] ввиду малой эффективной глубины проникновения излучения тоже не найдут практического применения. Поэтому остаются электромагнитные [24] и радиационные методы [23]. Радиационные методы требуют дорогостоящего оборудования, высококвалифицированного персонала и соблюдения особых требований по технике безопасности. Из-за этого они не нашли широкого применения в сельском хозяйстве. Так как дражированные семена покрыты сверху диэлектрическим материалом, то их обработка электрическим током [40, 41], полем коронного разряда [42] и аэроионизация [43] затруднительна.

Наиболее полно требованиям, предъявляемым к способу обработки дражированных семян перед посевом, удовлетворяет ЭМП ВЧ и СВЧ диапазона. Высокая эффективность и стабильность стимулирующего действия ВЧ и СВЧ ЭМП на семена различных сельскохозяйственных культур подтверждена рядом отечественных [5, 10, 27, 44-50] и зарубежных авторов [51-53]. По эффекту действия ЭМП СВЧ сантиметрового и миллиметрового диапазона различают тепловое [10, 34, 46] и нетепловое воздействие [50, 53, 54]. Нетепловые эффекты СВЧ-поля не достаточно изучены, оборудование дорогостоящее и трудно контролировать дозу воздействия на биообъекты, что и сдерживает его практическое использование в предпосевной обработке семян. Тепловые эффекты действия СВЧ-поля на семена хорошо согласуются с гипотезой свободнорадикалоного механизма взаимодействия излучения с биообъектами, которая подтверждена экспериментально [55]. Согласно этой гипотезе стимуляция и угнетение являются следствием одного и того же явления [10, 18, 55]. Кроме того, тепловое действие СВЧ-поля легко контролировать и управлять дозой воздействия на семена. Причем оборудование с освоением СВЧ-генераторов на магнетронах, автором которого является П.К. Ощепков, стоит сравнительно недорого и выпускается большими тиражами.

Однако в настоящее время, что касается дозы эффективного СВЧ-воздействия на дражированные ' м семена овощных культур таких как томат, морковь, салат, капуста и др. остается недостаточно изученным для практического использования. Кроме того, изготовлено и хранится на армейских складах большое количество радиопередатчиков средней и большой мощности работающих в диапазоне более 3 ГГц, которые могли бы быть использованы для нужд сельского хозяйства по конверсионным программам, но этот диапазон по действию на семена остается в настоящее время не исследованным.

1.3. Физические основы СВЧ-воздействия на семена

Растительные организмы представляют собой сложные гетерогенные среды, которые с точки зрения электрофизических свойств, относятся к диэлектрикам с большими потерями. СВЧ-воздействие на влажные материалы вызывает в нем сложные молекулярные процессы. Под действием внешних электромагнитных полей происходит поляризация диэлектрика и возникают токи проводимости и смещения. Это приводит к генерированию определенного количества теплоты. Особенностью СВЧ-нагрева диэлектрического материала является одновременное выделение теплоты во всем его объеме.

Удельная мощность энергии, поглощаемая за единицу времени в единице объема обрабатываемой СВЧ-полем среды, согласно закону Ома и Джоуля -Ленца с учетом отражения волны от поверхности образца определяется по формуле [56]:

где е - относительная диэлектрическая проницаемость; tgS - тангенс угла диэлектрических потерь; / -частота электромагнитного поля, Гц; .Р -коэффициент отражения Френеля; Е - напряженность электрической составляющей ЭМП у поверхности образца падающей ЭМВ; В/м; к -коэффициент экстинкции, 1/м; х - глубина проникновения СВЧ-поля в материал, м; Р0 - удельная мощность теплового источника у поверхности материала (х=0), Вт/м3.

Оценить действие ЭМП на биообъекты можно по подъему его температуры. Назовем эту величину эффективной мощностью, которую можно определить как

Рэф = А

*_43

V т }

, Вт/кг, (1.2)

где с - массовая теплоемкость материала, Дж/(кг К); t - температура нагрева

материала, К; ¡о - начальная температура материала, К; Т - время воздействия СВЧ-излучения, с.

Основные преимущества СВЧ-нагрева по сравнению с передачей теплоты в материал путем теплопроводности - его безинерционность, т.е. возможность практически мгновенного включения и выключения теплового воздействия на обрабатываемый объект, а также высокий КПД (близкий 100 %) преобразования СВЧ-энергии в теплоту [10, 52].

При СВЧ-обработке биологических объектов, сельскохозяйственных продуктов и материалов, а также при воздействии на растительные и животные организмы в них протекает ряд характерных физических и биологических процессов. По влиянию на биообъекты эти процессы можно подразделить на три группы, которые изменяют: физиологическое состояние (стимулирование или угнетение процессов жизнедеятельности).

Стимулирование - процесс, при котором происходит интенсификация физиологических функций организма; увеличивается выход продукции и повышается его качество. Например, СВЧ-энергия и, как следствие, повышает урожайность и качество продукции. Удельная мощность протекания процесса стимулирования лежит в широких пределах и начинается уже при 0,05 кВт/кг, а при небольших экспозициях иногда отмечается даже в диапазоне 0,8-1,0 кВт/кг и выше, причем темп нагрева составляет 0,035-0,48 °С/с [10].

Под основным эффектом будем подразумевать результат действия физического фактора или их совокупность, который изменит физиологическое состояние биообъекта. В нашем случае это нагревание, температура которого может быть измерена существующими методами. Тогда по мере изменения интенсивности действия СВЧ-излучения от 0 до оо и достаточном времени облучения, будут протекать те или иные технологические процессы. Назовем

эту зависимость доза-эффектом. Для анализа процессов, протекающих в биообъектах, введем понятия удельной дозы и эффективной дозы [55].

Удельная доза - часть энергии поглощенная телом единичного объема в единицу времени. Физическая сущность этой величины заключается в удельном поглощении энергии телом пропорционально его внутренней проводимости в единицу времени, в результате падения на него СВЧ-излучения, при условии отсутствия отражения. Тогда удельная доза, необходимая для осуществления технологического процесса, будет определяться по формуле

где *уд удельная мощность внутренних источников, Вт/м3, Г - время

СВЧ-воздействия, с.

Эффективная доза - часть энергии поглощенная телом единичной массы в единицу времени. Физическая сущность эффективной дозы заключается в нагревании тела в период СВЧ-воздействия, за счет поглощенной энергии преобразованной в теплоту. Эффективную дозу можно определить как

где с - массовая теплоемкость материала, Дж/(кг К); ( - температура нагрева материала, К; /0 - начальная температура материала, К.

Удельная доза включает в себя энергию не только положительного эффекта, но и идущую на другие физические явления, например, расширение тела, испарение влаги, фазовые превращения и др., а эффективная доза показывает сколько энергии пошло на положительный эффект. Причем резистентная способность организмов заключена в массе тела и входит в

(1.4)

(1.5)

формулу определения эффективной дозы через массовую теплоемкость материала.

Высокая проникающая способность СВЧ-энергии делает возможным ее использование для предпосевной обработки дражированных семян. Причем наличие искусственной диэлектрической оболочки на семенах не должно оказать существенного сопротивления проникновению энергии внутрь драже к семени. Однако энергетические характеристики режима СВЧ-обработки дражированных семян требуют экспериментального подтверждения, т.к. само драже может оказать существенное влияние на задержку теплоты, что не позволяет дозы для не дражированных семян переносить на дражированные.

1.4. Анализ методов дражирования семян

Свойства оболочки драже оказывают влияние на всхожесть дражированных семян. Материал драже должен быть пористым, чтобы к семенам проникал воздух, обладать способностью впитывать и удерживать влагу, быть буферным, хорошо поглощать минеральные соли, чтобы не создавалась их высокая концентрация. Наполнители драже разделяются по происхождению на два типа: органические и минеральные.

Большинство отечественных исследователей предпочитали органические наполнители [57, 58]. Хотя В.Г. Медведев наряду с торфом использовал для дражирования семян лука и моркови неорганические материалы: диатомит, трепал, глину и получил хорошие результаты [59]. Зарубежные исследователи в большинстве случаев используют для дражирования инертные минеральные материалы: вермикулит, полевой шпат, бентонит и различные глины [7, 60].

За рубежом в качестве клеящего вещества чаще используют синтетические соединения, например, поливиниловый спирт и поливинилацетат [60]. Для сокращения продолжительности распада драже в почве и упрощения

материала оболочки полиакриламид успешно заменяют водным раствором сахара (0,5-2,0%) [8].

Шахматовым В.П. (ТСХА) предложена упрощенная технология дражирования, по которой осуществляется нанесение оболочки их смесями, а не поочередно с добавлением компонентов [8]. При этом основная сложность заключалась в том, чтобы найти такое соотношение компонентов, которое позволило бы наполнителю быть достаточно липким, но не давать слипаться семенам, а оседать на них. Для дражирования по новой технологии используется двухслойная смесь, состоящая из диатомита и песка полевого шпата (1:5) и с покрытием их на завершающем этапе смесью глины и песка. Такая смесь при попадании во влажную почву быстро распадается и не препятствует прорастанию семян.

Несмотря на преимущества способа дражирования его использование в хозяйствах сдерживается отсутствием простого, малогабаритного дражиратора. Шарковым Г.А., Андреевым С.А. и Сабетовым А.Н. [61] предложено использовать дражиратор со стеклянным рабочим органом. Эта конструкция проста в реализации и может быть легко изготовлена в любом подсобном хозяйстве.

Облучение дражированных семян СВЧ-полем применяют для увеличения энергии прорастания и дружности появления всходов на последнем этапе предпосевной обработки семян. Для предпосевного облучения семян можно использовать, например переоборудованную СВЧ-печь «Электроника» [62], но размеры драже и режимы СВЧ-обработки для основных овощных культур не достаточно изучены.

В настоящее время имеется большое количество конверсионного радиооборудования, которое можно также использовать для предпосевной обработки семян. Однако режимы обработки семян на частотах 5800 МГц и других (разрешенных) не достаточно изучены. Это, прежде всего связано с

недостаточной методической проработкой и малым количеством исследований выполненных в этой области, что сдерживает его применение.

1.5. Возможности снижения энергии при досвечивании растений

Низкий уровень естественной облученности в теплицах и короткий зимний день не удовлетворяют потребности растений в лучистой энергии. Поэтому, несмотря на обеспеченность теплом, влагой, хорошим корневым питанием и углекислотой, рассада, выращиваемая из семян, посеянных в декабре-январе, бывает хилой и вытянутой. Взрослые растения, выращиваемые в октябре-феврале, плохо цветут и обычно совсем не дают урожая. Для того чтобы вырастить полноценные растения зимой или хорошую рассаду ранней весной, необходимо к естественному излучению добавлять искусственное досвечивание [63].

В настоящее время с наибольшей эффективностью искусственное досвечивание применяется при выращивании рассады томатов, огурцов и капусты. Высокая удельная установочная мощность электрических ламп (200...500 Вт/м2, а иногда достигает нескольких кВт/м2) в теплицах и других культивационных помещениях обусловлена необходимостью поддерживать на требуемом уровне продуктивный фотосинтез растений. Все другие процессы растений, зависящие от оптического облучения (освещения) требуют для нормального протекания значительно меньшей облученности, а следовательно, и удельной мощности электрических ламп. Высокая стоимость урожая, получаемого при искусственном облучении растений, связана с большими капитальными и эксплуатационными затратами на облучательные установки [64, 65]. Все это требует научно-обоснованного и рационального использования процесса искусственного досвечивания, что возможно лишь при дифференцированном учете динамики его потребности, спектрального состава света и продолжительности облучения [64, 66-68].

Выполнение этих требований возможно лишь при использовании специальных видов источников искусственного освещения, имеющих наиболее благоприятный спектр для облучаемой культуры. Также необходимо максимально использовать солнечную радиацию. Согласование режима искусственного досвечивания растений с учетом всех этих факторов возможно лишь при использовании автоматических систем регулирования.

Кроме того, рост энергоемкости процесса искусственного облучения растений влечет и увеличение дорогостоящих материалов, прежде всего цветных металлов и редкоземельных материалов. К тому же серийно выпускаемые облучатели на базе ртутных дуговых ламп высокого давления имеют большую металлоемкость и габариты, низкий КПД, неудобны в обслуживании, опасны для здоровья человека и окружающей среды, не снабжены устройством для плавной регулировки освещенности и другие недостатки. Поэтому промышленные системы облучения не соответствуют современным требованиям к источникам искусственного освещения.

1.6. Заключение по главе. Цель и задачи исследования

Анализ отечественных и зарубежных источников показал, что в настоящее время дражированием семян занимаются непосредственно в хозяйствах. В хозяйствах сегодня отсутствуют специалисты по дражированию, отбору и сортировке семян по качеству, контролю самого драже и хранению конечной продукции. Это приводит к удорожанию дражированных семян и снижению их качества по сравнению с централизованной обработкой, например, в условиях специализированных предприятий по подготовке семян к посеву, а повышение качества дражированных семян недостаточно изучено. Так, например, в настоящее время практически остался без внимания вопрос обоснования потребности в искусственном досвечивании и обогреве растений при выращивании рассады из дражированных семян после их СВЧ-обработки.

Поэтому интенсификация существующих и разработка новых технологий подготовки семян к посеву и обоснование параметров оборудования для производства высококачественных дражированных семян в условиях централизованного производства является актуальной задачей.

Предложена новая технологическая схема подготовки семян к посеву с использованием электромагнитных полей [27]. Сущность ее заключается в разделении семенных смесей на компоненты в электрическом поле, дражировании и СВЧ-обработке дражированных семян перед посевом.

Цель работы. Обоснование процесса предпосевной СВЧ-обработки дражированных семян и разработка технических средств, обеспечивающих повышение урожайности и экономию электроэнергии при выращивании растений в сооружениях защищенного грунта.

Поэтому обоснование новой энергоресурсосберегающей технологии подготовки семян к посеву потребовала решения следующих научных задач:

• теоретически и экспериментально обосновать технологические режимы процесса воздействия ЭМП СВЧ на семена, не снижающие его качества;

• установить зависимости диэлектрических свойств и теплофизических характеристик дражированных семян от влажности, плотности и температуры;

• обосновать режимы предпосевного отбора семян по качеству и разработать устройство для их контроля;

• исследовать оптические свойства свегопрозрачных покрытий теплиц и спектральные характеристики зеленых листьев растений;

• разработать экспериментальные образцы рабочих органов и комплекты оборудования для предпосевной подготовки семян, провести испытания и дать их технико-экономическую оценку.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДРАЖИРОВАННЫХ СЕМЯН НА СВЧ

2.1. Методики и технические средства для изучения электро- н теплофизических характеристик семян

2.1.1. Исследование диэлектрических характеристик семян методом согласованной нагрузки

Сущность предложенного метода определения диэлектрических констант заключается в измерении параметров отраженной волны от границы раздела двух сред в двух режимах, короткого замыкания и согласованной нагрузки, а именно модуля и изменение фазы коэффициента отражения ЭМВ. В общем случае эти среды могут находиться, как в свободном пространстве, так и внутри передающей линии, например, волноводной или коаксиальной [69-71]. Рассмотрим случай размещения сред волноводе, одной из которых является исследуемый материал. Причем первой средой будем считать ту из которой выходит ЭМВ, а второй, в которую проникает ЭМВ. В нашем случае первая среда воздух, а вторая - испытуемый гетерогенный материал.

Комплексное значение коэффициента отражения ЭМВ от испытуемого образца связано с комплексными значениями диэлектрических свойств материалов на границе раздела сред следующим соотношением [71]:

Д =

141 2 к- Г 4,1 2

_2 А_ у

2 А

2 А

(2.1)

где £1 - комплексная диэлектрическая проницаемость окружающей среды

(воздуха); ¿2 - комплексная диэлектрическая проницаемость материала; ^ -длина электромагнитной волны в вакууме, м.

Учитывая, что комплексная диэлектрическая проницаемость воздуха 4 = Тогда из выражения (2.1) получим:

(1-я)3

=

N 2

1 -

2 А)

+

\1А

(2.2)

(1 + лу

Здесь

¿2=№>в = £'-]е\ (2.з)

где ^ | - модуль диэлектрической проницаемости; 8 - фаза диэлектрической проницаемости.

Разложим выражение (2.2) с учетом соотношения (2.3) на действительную и мнимую составляющие комплексной диэлектрической проницаемости и

Заключение диссертации по теме «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве», Алагов, Асланбек Симонович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Анализ отечественных и зарубежных источников показал, что в настоящее время дражированием семян занимаются непосредственно в хозяйствах, где отсутствуют специалисты по дражированию, отбору и сортировке семян по качеству. Это приводит к удорожанию дражированных семян и снижению их качества по сравнению с централизованной обработкой. Повышение качества дражированных семян недостаточно изучено. Также остался без внимания вопрос обоснования потребности в искусственном досвечивании и обогреве растений при выращивании рассады из дражированных семян после их СВЧ-обработки.

2. Предложена новая технологическая схема подготовки семян к посеву, сущность которой заключается в разделении семенных смесей на компоненты в электрическом поле диэлектрического сепаратора, их дражировании и СВЧ-обработке дражированных семян перед посевом.

3. Для дражированных семян томата получены зависимости эффективной мощности теплового источника (й^) у поверхности материала, коэффициента экстинкции (к), коэффициента температуропроводности (а) и эффективной глубины проникновения СВЧ-поля (Л) в материал от изменения влажности на частоте 2450 МГц при нагреве материала до 55°С, которые могут быть использованы в технологических и конструктивных расчетах.

4. Установлено, что диэлектрические свойства дражированных и не дражированных семена имеют различный характер изменения комплексной диэлектрической проницаемости на частоте 2450 МГц, так фактор диэлектрических потерь семян имеет постоянное значение при изменении влажности от 22 до 34,5%, а дражированных семян - резко возрастает; диэлектрическая проницаемость семян монотонно возрастает, а дражированных в интервале влажности от 8,3 до 17% имеет постоянное значение около 3, при изменении температуры от 17 до 45°С для дражированных семян при влажности 10,3% на частоте 5800 МГц комплексная диэлектрическая проницаемость изменяется не значительно.

5. Разработана математическая модель предпосевной обработки дражированных семян, которая позволяет установить связь между предпосевной эффективной дозой СВЧ-воздействия и параметрами ЭМП в зависимости от электрофизических характеристик семян

6. Предложен и обоснован способ и устройство для отбора семян по качеству, в основе которых лежат различия в диэлектрических свойствах качественных семян и менее качественных (ворох), что позволяет создать устройство для управления процессом отбора семян по качеству на диэлектрическом сепараторе в потоке.

7. Предложена и обоснована методика для определения значений коэффициентов: пропускания фотосинтезного потока излучения Кфт теплового действия излучения кпп, фотоморфогенного действия излучения Кфмп, которые можно использовать в качестве критериев для количественной оценки эффективности свегопрозрачных материалов покрытия теплиц.

8. Экспериментально установлено, что совместное изучение спектрально-люминисцентных характеристик пленок и зеленых листьев растений позволяют целенаправленно подбирать спектральный состав облучения под каждое растение, а в сочетании с использованием в качестве экранов и пленок полимеров с люминофором, переизлучающим УФ-свет в области поглощения хлорофилла, позволяет повысить 15-23% отдачу раннего урожая.

9. Экспериментально установлено, что режим стимуляции для дражированных и не дражированных семян лежит в пределах: по мощности 180-400 кВт, по времени воздействия 10-60 с; скважности 740-1350 на частоте 5,8 ГГц; эффективная доза СВЧ-воздействия 6-35 кДж/кг (2,45 и 5,8 ГГц); причем с увеличением СВЧ-мощности в 2-3 раза эффективная доза уменьшается до 30%, а при обработке дражированных семян эффективная доза СВЧ-воздействия уменьшается на 18-22% при изменении размеров драже 3-5 мм.

10. Анализ экономической эффективности показал, что наилучшим является беспикеровочная технология выращивания томатов с подготовкой семян по новой технологической схеме, которая по технологическим картам совхоза Московский позволяет получить годовой экономический эффект 2250 руб. на га (по состоянию на 1992 г.) за счет повышения раннего урожая и уменьшения энергозатрат, так как сокращается время искусственного досвечивания на 3-5 дней при выращивании рассады.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Алагов, Асланбек Симонович, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1. Прищеп Л.Г. Эффективная электрификация защищенного грунта М.: Колос, 1980.-208 с.

2. Бородин И.Ф., Ниделько Н.М. Автоматизация технологических процессов. - М.: Агропромиздат, 1986. -368 с.

3. Концепция развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства России на 1995 год и на период до 2000 года. -М.: РАСХН, 1992.- 185 с.

4. Овощеводство защищенного грунта/С.Ф. Ващенко, З.И. Чекунова, Н.И. Савинова и др.; Под ред. С.Ф. Ващенко. - М.: Колос, 1984. - 272 с.

5. Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ (рекомендации)/Цугленок Н.В. и др. - М.: ВО «АГРОПРМИЗДАТ», 1989. - 38 с.

6. Мухин В.Д. Дражирование семян сельскохозяйственных культур. - М.: Колос, 1971.-76 с.

7. Никольская Ж.В. Современные методы защиты семян сельскохозяйственных культур с использованием искусственных оболочек. - М.: ВНИИТЭИагро-пром, 1987. - 47 с.

8. Шахматов В.П. Разработка элементов промышленной технологии выращивания рассады овощных культур с использование дражированных семян. Дис.... канд. с.-х. наук. -М.: TCXA, 1982. - 255 с.

9. Андреев C.A. Установка для СВЧ-обработки семян. Дис. ...канд. техн. наук. - М.: МИИСП, 1987. - 217 с.

10. Бородин И. Ф., Г. А. Шарков, А. Д. Горин. Применение СВЧ-энергии в сельском хозяйстве. - М.: ВЬЖИТЭИагропром, 1987.- 55 с.

11. Методические рекомендации по топливно-энергетической оценке сельскохозяйственной техники, технологических процессов и технологий в растениеводстве/Токарев В.А. и др. - М.: ВИМ, 1989. - 59 с.

12. Строна И.Г. Допосевная и предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур // Теория и практика предпосевной обработки семян. - Киев:

. 1984, стр. 5-16.

13. Наумов Г.Ф., Носова Л.Ф. Предпосевная обработка семян подсолнечника экстрактом из семян зерновых культур// Масличные культуры, 1982, № 2, стр.26.

14. Возняковская Ю.М. Действие микробов-стимуляторов на растения в зависимости от способа их применения // С.-х. биология, 1970, т.5, № 6, стр. 874877.

15. Hewitt Н. BTS 44584 - A grow regulator with effects on soil water conservation // Proc. 1980. Print Crop Protect. Conf. Weeds - Nottingham, 1980. N 1. P. 173176.

16. Абрамович B.B., Коган Ф.Н. Новые физические методы обработки пищевых продуктов. - Киев: Гостехиздат, 1963.

17. Перспективы использования факторов воздействия в растениеводстве./ Батыгин Н.Ф., C.M. Потапова, T.C. Кортава, И.М. Алиев. - М.: ВНИИТЭИСХ, 1978.- 51 - С.

18. Кузин А. М., Каушанский Д.А. Прикладная радиобиология: (Теоретические и технические основы). - М.: Энергоиздат, 1981. - 224 с.

19. Каушанский Д.А., Н.М. Березина. Эффективность предпосевного облучения семян. - М.: Госсельхозиздат, 1975. - 93 с.

20. Блонская А.П. Влияние предпосевной обработки семян в электрическом поле коронного разряда на урожайность яровой пшеницы. - Автореф. дис. канд. с.-х. наук. - Уфа, 1969. 16 с.

21. Чумаченко В.А., Пономоренко К.П., Пичак Б.А. Биологические и технико-экономические основания для допосевного облучения семян зерновых культур УФ-лучами. - Научные труды ВИЭСХ, т.22,1968.

22. Рубцов П.А., Осетров П.А., Бондаренко С.П. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1971. - 526 с.

23. Результаты исследований и внедрения приема предпосевного гамма-облучения семян сельскохозяйственных культур в СССР и НРБ/ Н.М. Березина, И.К. Бобырь, Х.С. Даскалов и др., - М.: Энергоатомиздат, 1984. -96 с.

24. Пилюгина В.В., A.B. Регуш. Электромагнитная стимуляция в растениеводстве. - М.: ВНИИТЭИСХ, 1980. - 50 с.

25. Гуревич Ф.А. Действие ультразвука и озвученной воды на различные биологические объекты. В кн: О химическом и биологическом действии ультразвука. - Красноярск, СО АН СССР, Институт физики, 1962.

26. Мухин В.Д. Подготовка семян овощных культур к посеву. - М.: Московский рабочий, 1979.-120 с.

27. Шарков Г.А., Алагов A.C., Шахматов В.П. Эффективность предпосевной СВЧ-обработки дражированных семян. В кн.: Межвузовский сборник научных трудов: Наука, техника, образование / Алт. гос. техн. ун-т им И.И. Ползунова. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1998, стр. 187-194.

28. Каменир Э.А. Комплексное применение электрических полей в системах подготовки семян. - Автореф. ... дис. докт. техн. наук. - Челябинск, ЧИМЭСХ, 1989. - 36 с.

29. Тарушкин В.И. Диэлектрическая сепарация семян. - Автореф. ... докт. техн. наук. - М.: МИИСП, 1991. - 40 с.

30. Леонов B.C. Электрические силы действующие на семена при диэлектрической сепарации. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1980, №5, стр.37.

31. A.C. СССР № 680762. Диэлектрический сепаратор / Леонов B.C., Таруш-кин В.И. - БИ 1979, №31.

32. Леонов B.C. Признаки делимости семян при диэлектрической сепарации. - Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1984.

33. Леонов B.C., Алиев Б.М., Павлов С.А. Технологическая линия для предпосевной обработки семян овощных культур. - М.: ВИМ, 1988.

34. Цугленок Н.В. Обеззараживание и подготовка семян к посе-ву//Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1984, № 4, стр. 44.

35. Шарков Г.А., Шахматов В.П., Андреев С.А. Эффективность облучения дражированных семян СВЧ-полем// Повышение экономичности и надежности электрификации сельского хозяйства/ Сборник научных трудов МИИСП, 1985, стр. 17-21.

36. Ракитин Ю.В. Химические регуляторы роста растений. - Вестник АН СССР, 1965, № 8, стр. 27-34.

37. Пятков И.Ф. Эффективность предпосевной обработки семян лучистой энергией. - В кн.: Применение оптического излучения в животноводстве и растениеводстве. - М.- Орджоникидзе, 1976, с.113-114.

38. Проблемы биоэнергетики организма и стимуляция лазерным излучением. - Тезисы и краткие сообщения Всесоюзного семинара. - Алма-Ата, 1976, стр. 127-165.

39. Китлаев Б.Н. Теоретические и прикладные аспекты фотоэлектрических воздействий на семена и растения. - Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1982, № 4.

40. Хазанова С.Г. Использование электрического тока для ускоренного проращивания семян // Сб. науч. тр. ВСХИЗО. - М.: 1977, вып. 144, стр.85-88.

41. Белоусова К.К. Влияние электрообработки семян на скороспелость и урожайность огурца в защищенном грунте // Труды Пермского СХИ. - Пермь: 1980, т. 136, стр. 66-67.

42. Рапутов Б.М., Цопанов Н.Е., Кабалоев Т.Х. и др. Предпосевная обработка семян в электрическом поле коронного разряда. - Техника в сельском хозяйстве, 1979, №3.

43. Дерен В.Г., Иванов B.C., Хмелев П.П. Влияние аэроионизации на прорастание семян кукурузы./ Труды Кишиневского сельскохозяйственного института, т. 130. - Кишинев: КСХИ, 1974.

44. Шарков Г.А. Исследование процесса и разработка устройства для уничтожения сорняков электромагнитным полем СВЧ/ Дисс. ... канд. техн. наук. -М.: МИИСП, 1982. 17 с.

45. Матвеев Б.А. Разработка и исследование СВЧ-метода борьбы с засоренностью почвы семенами нежелательной растительности./ Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - М.: ЧИМЭСХ, 1983.19с.

46. Шустов В.И. Определение основных параметров автономной мобильной СВЧ-установки для борьбы с сорной растительностью/ Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - М.: ВНИПТИМЭСХ, 1986. 16 с.

47. Черепнев A.C., Пиротии E.JL, Черенков А.Д. Воздействие электромагнитных ВЧ полей на биообъекты с размерами меньше длины волны/ Харьков: ХИМЭСХ, 1982.7 с.

48. Вендин C.B. Обработка семян электромагнитным полем. Дис. ... докт. техн. наук. - М. МГАУ, 1994. 463 л.

49. Бабенко A.A. СВЧ импульсная предпосевная обработка семян. Дис. ... канд. техн. наук. - М.: МИИСП, 1993 .16 с.

50. Лучинский А.Р. Методы и средства подготовки семян к предпосевной обработке низкоэнергетическими электромагнитными полями. - Автореф. ... дис. канд. техн. наук. Харьков, ХИМЭСХ, 1990. 21 с.

51. Nelson S. О. Possibilities for controlling stored-grain insect with RF-energy. -Microwave Power, 1972. V. 153. N 2. P. 18-21.

52. Окресс Э. СВЧ-энергетика. Перев. с англ. яз. - М.: Мир, 1971. - т. 2, -272 с.

53. Lindaner G. A., Lin L. М., Skewes G. W. And Rosenbsum F.J. Further Experiments Seeking Evidence of Nonthermal Biological Effects of Microwave Radiation. IEE Trans. Microwave Theory Tech., v. MTT-22, 1974, August, pp. 790-793.

54. Эффекты нетеплового воздействия миллиметрового излучения на биологические объекты / Под ред. академика Н.Д. Девяткова. М.: ИРЭ АН СССР, 1983.-220 с.

55. Шарков Г.А., С.О. Герасимов, А.П. Маник. Изучение влияния электромагнитного поля сверхвысокой частоты на семена огурца.//Повышение качества электрификации сельскохозяйственного производства и его электроснабжения/ Сборник научных трудов МИИСП. - М.: МИИСП, 1981, стр.43-48.

56. Бородин И.Ф., Рудобашта С.П., Шарков Г.А., Карташов Э.М. Кинетика нагрева почвы при СВЧ-облучении // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1985. № 3 с.20-23.

57. Кротова О.А. Дражирование семян - М.: Московский рабочий, 1979. -32 с.

58. Яковлев И.Г. Механизация изготовления и посева дражированных семян сельхозкультур. Фрунзе: Кыргызстан, 1977. - 84 с.

59. Медведев В.Г. Влияние некоторых способов обработки на полевую всхожесть дражированных семян овощных культур: Дисс. ... канд. с.-х. наук. -М.: ТСХА, 1976.- 145 л.

60. Muller W. F. and Bensin R.F. Tailoring pelted seed coating to soil moisture conditions. - New York's food and life sciences Quarterly, 1974. V.7, N 1. P.20-23.

61. Шарков Г.А., Андреев С.А., Сабетов A.H. Советуем: дражируйте семена// Приусадебное хозяйство. - 1986, № 5, стр.33.

62. Шарков Г.А., Андреев С.А., Сабетов А.Н. Переоборудование печей «Электроника» // Техника в сельском хозяйстве. - 1986, № 6, стр. 29-30.

63.Леман В.М. Курс светокультуры растений. М., Высшая школа, 1976. -271 с.

64. Свентицкий И.И. Экологическая биоэнергетика растений и сельскохозяйственное производство Пущино, 1982.

65. Справочник овощевода. - М.: Россельхозиздат, 1979. - 224 с.

66. Искусственное облучение растений/В.Н. Волков, И.И. Свентицкий, П.И. Сторожев. Пущино: НЦБИ АН СССР, 1982. - 41 с.

67. Рекомендации по рациональному использованию электроэнергии в сельском хозяйстве/Под ред. И.А Будзко., В.И. Сыроватка. - М.: ВИЭСХ, 1987. 66 с.

68. Основные направления научно-технического прогресса в механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства. - M.: ВАСХНИЛ, 1979.-31 с.

69. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов / И.А. Рогов, В.Я. Адаменко, C.B. Некрутман и др.; под ред. И.А. Рогова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 288 с.

70. Nelson S.O. Microwave Dielectric Properties of Grain and Seed// Transactions of the ASAE. - 1973, pp. 902-905.

71. Брандт A.A. Исследования диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Физматгиз, 1963. - 404 с.

72. Стариков В.Д. Методы измерения на СВЧ с использованием измерительных линий. М.: Советское радио, 1972. - 145 с.

73. Горелов В.В., Шарков Г.А., Юдин A.A., Гришин В.В. Метод согласованной нагрузки для измерения диэлектрических характеристик материалов. В кн.: Совершенствование электроснабжения и применение электроэнергии в агропромышленном комплексе. - М.: МИИСП, 1986 - стр. 91-93.

74. Матвеев Б.А., Степанов В.В. Реализация метода короткозамкнутой линии для измерения диэлектрических характеристик материалов различной влажности. Труды ЧИМЭСХ, Челябинск, 1978, вып. 139, с. 92.

75. Милованов О.С., Собенин Н.П. Техника сверхвысоких частот. М.: Атомиздат, 1958. - 412 с.

76. Валитов P.A., Сретенский В.Н. Радиоизмерения на сверхвысоких частотах. М.: Советское радио, 1958.- 412 с.

77. Ремез Г.А. Техника измерений на сантиметровых волнах. М.: Советское радио, 1949.-438 с.

78. Тишер Ф. Техника измерения на сантиметровых частотах. М., ИЛ, 1963.

79. Асфар М.Н., Берч Д., Кларк Р. Измерение характеристик материалов. Радиоизмерения: методы и эталоны. ТИИЭР, т. 74, 1986.

80. ГОСТ 8.015 -72. Методика выполнения измерений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков и тонкослоистых материалов в диапазоне частот от 9 до 10 ГГц.-М.: Издательство стандартов, 1979. - 49 с.

81. Измерения в электронике: Справочник / Под ред. В.А. Кузнецова. - М.: Энергоатомиздат, 1987.-512 с.

82. Шарков Г.А. Исследования диэлектрических свойств почвы и семян на сверхвысоких частотах. - В кн.: Рациональная электрификация сельского хозяйства. Сб. научн. трудов МИИСП. - М.: МИИСП, 1984, стр.30-32.

83. Ковнеристый Ю.К., И.Ю. Лазарева, A.A. Раваев. Измерение комплексной диэлектрической проницаемости гетерогенных материалов типа «металл-керамика» в СВЧ диапазоне. - М.: МАТИ 1983. - 31 с.

84. Шарков Г.А., Верхотуров С.В., Лоенко В.В. Методика исследования диэлектрических свойств, необходимых для автоматизации СВЧ-обработки соеп-родуктов. В кн.: Автоматизированные технологии сельскохозяйственного производства. Научные труды том 83. - М.: ВИЭСХ, 1997, стр. 170-177.

85. A.C. СССР № 1286977. Способ определения теплофизических свойств// Бородин И.Ф., Рудобашта С.П., Шарков Г.А. Карташов Э.М.- Опубл. в Б.И. 1987, №4.

86. Бородин И.Ф., Рудобашта С.П., Карташов Э.М., Шарков Г.А. Кинетика нагрева почвы при СВЧ-облучении// Механизации и электрификация сельского хозяйства. - 1985, № 3, стр. 20-23.

87. Шарков Г.А., A.C. Алагов, В.В. Лоенко. Теплофизические и электрофизические свойства дражированных семян и шинкованной моркови. - М.: ВИЭСХ, 1998.

88. Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции./Под ред. Л.И. Седова. М.: 1986.-344 с.

89. Рудобашта С.П., Г.А. Шарков, A.B. Харьков. Исследование электро- и теплофизических характеристик материалов как объектов СВЧ-облучения / Новейшие исследования в области теплофизических свойств / Тезисы Всесоюзному семинару-совещанию (IX Всесоюзная теплофизическая школа), Тамбов: 1988, стр.112-113.

90. Гинсбург A.C., Громов М.А. Теплофизические характеристики картофеля, овощей и плодов. - М.: Агропромиздат, 1987. - 272 с.

91. Кршеминский B.C., Н.Я. Попов. Сушка семян трав. - М.: Колос, 1984. -103 с.

92. Государственные стандарты. Сборник. Семена и посадочный материал сельскохозяйственных культур. М.: Издательство стандартов, 1977.-356 с.

93. Теленгатор М.А., B.C. Уколов, И.И. Кузьмин. Обработка и хранение семян. - М.: Колос, 1980. - 272 с.

94. Алагов A.C., Свентицкий И.И. Критерий оценки эффективности свето-прозрачных материалов покрытия теплиц. - Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства, вып. 2 (65). - М.: ВИЭСХ, 1989, стр. 3440.

95. Шарков Г.А. Методика определения технологических режимов СВЧ-обработки сельскохозяйственных материалов. В кн.: Межвузовский сборник

научных трудов: Наука, техника, образование / Алт. гос. техн. ун-т имени И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1998, стр.77-83.

96. Печь микроволновая бытовая «Электроника». Руководство по эксплуатации. -М: 1988.- 12 с.

97. Шарков Г.А. Использование плана Хартли в исследовании технологических процессов//Автоматизация технологических процессов сельскохозяйственного производства/ Сб. научн. трудов МИИСП, М.: 1983, стр. 39-43.

98. Тарушкин В.И. Новые сепараторы семян// Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1987, №12, стр.3-12.

99. Отраслевые стандарты. Семена и посадочный материал овощных, бахчевых культур и кормомых корнеплодов. Сортовые и посевные качества. -М.: Колос, 1982. 130 с.

100. Б.А. Доспехов. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

101. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. - М.: Мир, 1977. 280 с.

102. Изучение влияния электромагнитного поля сверхвысокой частоты на семена сорных растений/Милащенко Н.З., Изаков Ф.Я., Иорнин П.Ф. и др. -Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 1980. - 40 с.

103. Шарков Г.А., Алагов A.C., Юдин A.A. Метод контроля качества семян по их диэлектрическим свойствам. Сборник материалов научно-методической конференции «Современные энергосберегающие технологии и оборудование». -М.: МГАУ, 1999, стр. 85-86.

104. Патент № 2126618 Российской Федерации. Способ предпосевного отбора семян/ Шарков Г.А., Алагов A.C., Юдин A.A. БИ 1999, № 6.

105. Патент № 2125357 Российской Федерации Устройство для отбора семян/ Шарков Г.А., Алагов A.C., Горелов В.В., Арестов К.А.. БИ 1999, № 3.

106. Леонов B.C. Исследование и разработка диэлектрического сепаратора для разделения семян овощных культур в поле промышленной частоты. Дисс. ... канд. техн. наук. - М.: МИИСП, 1980. - 185 с.

107. Донабауэр Маг. Иоганн. Эффективная обработка посевного материала. Австрийский симпозиум «Агротехника Австрия-91» 18-20 ноября 1991 г. - Австрия: Хайд агротехник, 1991. - 40 с.

108. Моик И.Б., H.A. Рогов, A.B. Горбунов. Термо- и влагометрия пищевых продуктов: Справочник/ Под ред. академика ВАСХНИЛ И.А. Рогова. - М.: Аг-ропромиздат, 1988. - 304 с.

109. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. В 2-х книгах. Кн. 1/Под ред. В.В. Клюева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 488 с.

110. Пархоменко И.С., Петров И.Ф. Применение тепловидения в разработках СВЧ-устройств. - Киев: Общество «Знание» УССР, 1979. - 30 с.

111. Алагов A.C. Оптимизация режима облучения гвоздики. - Тезисы докладов к республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «ХХУП съезду КПСС - мастерство и поиск молодых». - Орджоникидзе: 1986, с. 59-60.

112. Алагов A.C. Энергосбережение при выращивании рассады дражиро-ванными семенами. Сборник материалов научно-методической конференции «Современные энергосберегающие технологии и оборудование». - М.: МГАУ, 1999, стр. 40.

113. Алагов A.C. Энергосберегающая технология использования дражиро-ванных семян в овощеводстве защищенного грунта. - Тезисы Международной научно-технической конференции «Энергосбережение в сельском хозяйстве» (6-7 октября 1998 г. Москва-ВИЭСХ). - М.: ВИЭСХ, 1998, т.2, стр. 132-133.

114. Гуринович Г.П., Севченко А.Н., Соловьев К.Н. Спектроскопия хлорофилла и родственных соединений. Минск: Наука, 1968.

115. Конев С.В., Волотовский И.Д. Фотобиология. Минск: Высшая школ, 1974.

116. Р.Вандервин, Г. Мейер. Свет и рост растений. М.: Мир., 1962.

117. Холманский A.C., Алагов A.C. Спектральные исследования зеленых листьев растений и экспериментальных полимерных пленок. - В кн.: Энергетика, электрификация и автоматизация технологических процессов защищенного грунта. Научные труды том 79. - М.: ВИЭСХ, 1992, стр. 85-91.

118. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть 1. - М.: ВНИИЭСХ, 1998.

119. Безсонов Н.В. Методическое пособие для расчета экономического эффекта от использования изобретений и рационализаторских предложений (издание 2-е исправленное и дополненное). - М.: ВНИИПИ, 1985. - 104 с.