Улучшение качества регулирования кислотности почвы на основе электроактиватора воды при выращивании томатов в условиях закрытого грунта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, кандидат наук Цокур, Дмитрий Сергеевич

• Цокур, Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Цокур, Дмитрий Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ современного состояния выращивания овощей в условиях закрытого грунта

1.2 Виды удобрений и их влияние на изменение физико-химических свойств почвы

1.3 Способы регулирования рН почвы

1.4 Способы получения электроактивированных растворов и конструктивные проблемы электроактиваторов воды

1.5 Цель работы и задачи исследования

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ КИСЛОТНОСТИ ПОЧВЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ТОМАТОВ В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА

2.1 Разработка функциональной схемы системы регулирования кислотности почвы электроактивированными растворами

2.2 Математическое моделирование проточного электроактиватора воды

2.3 Исследование разработанной математической модели проточного электроактиватора воды

2.4 Определение показателей качества регулирования кислотности почвы на основе электроактиватора воды

2.5 Выводы по главе

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОАКТИВИРОВАННЫХ РАСТОВРОВ НА КИСЛОТНОСТЬ ПОЧВЫ И КАЧЕСТВА ЕЁ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ТОМАТОВ В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО

ГРУНТА

60

3.1 Методика планирования и проведения экспериментальных исследований

3.2 Исследование влияния электрических и физических параметров электроактиватора на температуру воды

3.3 Исследование влияния параметров обработки почвы электроактивированными растворами на её кислотность

3.4 Экспериментальные исследования качества регулирования кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта

3.5 Выводы по главе

4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ

РЕГУЛИРОВАНИЯ КИСЛОТНОСТИ ПОЧВЫ

4.1 Расчет экономической эффективности от внедрения системы регулирования кислотности почвы

4.2 Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Улучшение качества регулирования кислотности почвы на основе электроактиватора воды при выращивании томатов в условиях закрытого грунта»

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день выращивание овощей в теплицах приобретает все более важное значение в связи с круглогодичным циклом получения продуктов питания.

По количеству занимаемых площадей закрытого грунта Российская Федерация уступает многим странам. В странах с весьма благоприятным климатом, площади занимаемые теплицами в десятки раз больше, чем в России. Например, в Японии - 42 тыс. га, в Турции - 41 тыс. га, в Италии - 20 тыс. га, а в небольшой по территории Голландии - около 10 тыс. га.

По прогнозам Минсельхоза, площадь российских теплиц составит к 2020 году 4,7 тысяч га, а производство тепличных овощей должно вырасти до 1,7 млн. тонн в год. Таким образом, государство считает реальным за этот срок увеличить площади теплиц и валовой сбор овощей закрытого грунта более чем в 3 раза.

Но на производительность теплиц влияет не только занимаемая ими площадь, но и технологии выращивания растений, к сожалению, в результате совершенствования которых, изменяются физико-химические параметры почв, что приводит к нарушению оптимальных условий роста и развития овощных культур, в частности томатов. Зачастую, также бывает, что недобросовестные производители заботятся о количестве выращенных продуктов, а не об их потребительских качествах. Если растения выращивались на почве, богатой всевозможными нитратами (более привычное для многих название - селитра), которые повсеместно используют для «удобрения» почвы, то их потребительские качества заметно снижаются.

Любые питательные растворы и удобрения не сделают растение сильным, если они будут для него плохо усвояемыми. Главным условием в определении доступности для растения питательных веществ, является кислотность почвенного раствора (рН). Для каждого растения существуют оптимальный уровень рН. Некоторые питательные вещества становятся

4

недоступными для растения, если рН отклоняется от оптимального в результате внесения удобрений или известкования почв.

Представляется целесообразным поддержание необходимого значения рН почвы для сельскохозяйственных растений, выращиваемых в условиях закрытого грунта, с целью создания оптимальных условий для их роста и развития. По нашему мнению, этого можно достичь путем полива почвы электроактивированными растворами с заданными параметрами.

Исследования по влиянию электроактивированных растворов на изменения рН почвы проводились в «Удмуртском государственном университете», в «Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии», а также в «Кубанском государственном аграрном университете» [42, 51, 72, 73, 98]. Но, несмотря на это, в настоящее время, приемы достижения и поддержания в почвах оптимальных уровней рН с помощью электроактивированных растворов практически не разработаны, имеют относительно не высокую точность и быстродействие.

Существующие исследования в области электроактивации проведённые Сюсюрой Н.А., Симоновым Е.Н., Болтрик О.П., Чеба Б.П., Бахиром В.М. и Лагутиным А.Н. не могут быть использованы для регулирования кислотности почвы, так как не учитывают факт её изменения под действием электроактивированных растворов [20, 24, 65, 75, 97], что не допустимо. Поэтому необходимо обосновать параметры электроактиватора воды, как регулирующего органа системы регулирования кислотности почвы при выращивании сельскохозяйственных растений в закрытом грунте.

Диссертационная работа выполнена в рамках плана НИР Кубанского ГАУ по госбюджетной тематике 2011-2015 гг. (ГР 01201153641, подраздел 1.3).

Научная гипотеза - улучшить качество регулирования кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта можно путем обоснования параметров обработки почвы электроактивированными

растворами и системы регулирования кислотности почвы, включающей в себя электроактиватор воды.

Цель работы - улучшение показателей качества регулирования кислотности почвы на основе электроактиватора воды при выращивании томатов в условиях закрытого грунта.

Объект исследования - электроактиватор воды, кислотность почвы.

Предмет исследования - показатели качества регулирования кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта.

Задачи исследования:

1. Разработать функциональную схему системы регулирования кислотности почвы электроактивированными растворами в условиях закрытого грунта.

2. Разработать математическую модель, обосновывающую электрические, термодинамические, и конструкционные параметры электроактиватора воды в качестве элемента автоматической системы регулирования кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта.

3. Экспериментально установить зависимости влияния электроактивированных растворов с заданными параметрами и их количества (в соответствии с нормами полива) на кислотность почвы во времени при выращивании томатов в условиях закрытого грунта.

4. Провести исследование качества регулирования и определить оптимальные параметры обработки почвы электроактивированными растворами с целью регулирования ее кислотности в зависимости от нормы полива и внесения кислых удобрений.

5. Произвести технико-экономическое обоснование применения системы регулирования кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта.

Методы исследований. В работе использованы основные положения

теории электротехники, теплотехники, автоматического управления,

методика планирования многофакторного эксперимента, математическая обработка результатов теоретических и экспериментальных исследований проводилась на ПЭВМ с использованием прикладных программ МВТУ 3.7, MathCAD 2014, Microsoft Excel, STATISTICA 6.0.

Научная новизна работы состоит в следующем.

1. Разработана функциональная схема системы регулирования кислотности почвы электроактивированными растворами в условиях закрытого грунта, обеспечивающая заданное качество регулирования, снижение обобщенного интегрального среднеквадратичного показателя отклонения кислотности почвы на 90%.

2. Разработана математическая модель, обосновывающая электрические, термодинамические и конструкционные параметры электроактиватора воды в качестве элемента автоматической системы регулирования кислотности почвы.

3. Получена регрессионная модель влияния электроактивированных растворов с заданными параметрами на кислотность почвы и ее изменение во времени после полива, обосновывающая необходимое управляющее воздействие для регулирования кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта.

Практическая значимость результатов исследования.

1. Выявлены закономерности влияния электроактивированных растворов на кислотность почвы и ее изменение во времени после полива, обосновывающие необходимое управляющее воздействие для регулирования кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта.

2. Установлены зависимости кислотности и температуры воды от электрических параметров электроактиватора при различной геометрии канала, обосновывающие получение раствора с необходимыми параметрами для создания управляющего воздействия.

3. Разработана конструкция электроактиватора воды, отличающаяся

от традиционной, тем, что канал электроактиватора разделен на шесть ячеек,

7

отношение сечения каждой ячейки к последующей в котором составляет 0,85, что приводит к снижению температуры на выходе на 8% в сравнении с электроактиватором с одинаковыми сечениями ячеек.

4. Рассчитаны оптимальные параметры электроактивированного раствора для регулирования кислотности почвы в зависимости от нормы полива и внесения кислых удобрений по критерию минимального значения обобщенного интегрального среднеквадратичного показателя отклонения.

5. Получены результаты исследования качества регулирования кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- функциональная схема системы регулирования кислотности почвы электроактивированными растворами в условиях закрытого грунта;

- математическая модель электроактиватора воды, как элемента автоматической системы регулирования кислотности почвы;

- регрессионная модель влияния электроактивированных растворов с заданными параметрами на кислотность почвы во времени после полива;

- закономерности влияния электрических параметров электроактиватора на кислотность и температуру воды при различной геометрии канала;

- оптимальные параметры электроактивированного раствора для регулирования кислотности почвы;

- результаты исследования качества регулирования кислотности почвы.

Реализация результатов исследования. Результаты исследования

внедрены в крестьянском (фермерском) хозяйстве «Болотов A.B.» (Краснодарский край), а также в учебный процесс кафедры электрических машин и электропривода Кубанского ГАУ (г. Краснодар).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы

доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях КубГАУ: на IV

Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых (г.

Краснодар, 2010 г.), на научно-практических конференциях преподавателей по

итогам НИР (г. Краснодар, 2011 и 2012 гг.), на 67-й итоговой научной

8

конференции студентов (г. Краснодар, 2012 г.); на открытом конкурсе на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах РФ (г. Краснодар, 2009 г.); на V Международной научно-практической конференции «Электротехнологии. Энергосбережение и возобновляемые источники энергии» (г. Волгоград, 2010 г.); на краевом конкурсе на лучшую научную и творческую работу среди студентов высших учебных заведений «Олимп науки Кубани», (г. Краснодар, 2010 г.); на открытом конкурсе на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам по разделу «Процессы и машины агроинженерных систем» (г. Краснодар, 2010 г.); на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Минсельхоза России (работа заняла II место в номинации «Технические науки»), г. Саратов, 2013.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 12 научных работах, в том числе 2 статьи - в издании, рекомендуемом ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованных источников и приложения. Работа содержит 119 страниц основного текста, 66 рисунков, 22 таблицы. Список использованных источников содержит 105 наименований, в том числе 2 на иностранном языке.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ современного состояния выращивания овощей в условиях закрытого грунта

На сегодняшний день выращивание овощей в теплицах приобретает все более важное значение. Во многом это обусловлено тем, что огурцы, помидоры, перец, зелень и другие овощи, являются продуктами постоянного и регулярного спроса. Актуально строительство малых теплиц, способных снабжать близлежащих потребителей (магазины, школы, больницы) свежей продукцией круглый год, как уже давно практикуется во многих странах Европы.

Выращивание овощей в закрытом грунте распространено и в России. Но, несмотря на то, что уже около пяти лет идет активное строительство теплиц, общая площадь, занятая теплицами, не увеличивается. Причина тому — постепенный выход из строя старых конструкций советского производства.

На сегодняшний день по различным оценкам, площадь теплиц в России составляет от 1,9 тыс. га до 2,2 тыс. га. Стоит отметить, что в 1974 объем площадей составлял около 4,7 тыс. га, а в 1990 году - около 3,7 тыс.га.

Не оспариваемым является, тот факт, что чем более благоприятные и оптимальные условия для роста и развития растений будут созданы в теплице, тем качественнее будет выводимая продукция. Таким образом для того чтобы развить тепличные хозяйства в России необходимо не только строительство новых теплиц и парников, но и применение новых, экологических способов и методов выращивания овощей, что позволит получать прирост прибыли за счёт качества получаемой продукции.

Но, к сожалению, в результате совершенствования технологий выращивания растений в закрытом грунте, нарушаются физико-химические параметры почв, что приводит к нарушению оптимальных условий роста и развития овощных культур, в частности томатов.

Любые питательные вещества, удобрения не сделают растение сильным, если будут для него плохоусвояемы. Главным условием в определении доступности для растения питательных веществ, является кислотность почвенного раствора (рН). Для каждого растения существуют оптимальный уровень рН. Некоторые питательные вещества становятся недоступными для растения, если рН отклоняется от оптимального в результате внесения удобрений или известкования почв (рис. 1.1) [102].

Влияние рН почвы на наличие макро-и микроэлементов в почве

5§

<_> ж

2> ос

и ж

55

<5I

Е1

п

II ||

«_> 3

«I

5 § о 3

Медь и цинк Молибден

и.Ъ 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 Рисунок 1.1- Влияние рН почвы на наличие макро и микроэлементов.

Стоит также отметить, что уровень рН влияет не только на доступность питательных веществ, макро- и микро- элементов, но и на:

• растворимость токсичных веществ

• микробиологическую активность почвы

• развитие и функционирование клеток корней растений

• катионнообменную емкость почв, которые содержат глину и гумус -материалы, обменная емкость которых зависит от рН.

Диапазон рН 6,5-7,0 является оптимальным для выращивания большинства культур [1, 30, 57, 58]. Когда рН выходит за эти рамки, можно ожидать появления каких-либо проблем (табл. 1.1).

Таблица 1.1- Влияние рН на условия роста растений

рН Проблема Влияние на урожайность

<5,5 Дефицит в почве кальция и/или магния. Необходимо внести известь. Плохой рост растений по причине низкой катионообменной емкости, возможной гоксичности. Можно ожидать недостаток фосфора.

с с с с В почве недостаточно извести. — . ___ 1 рси^ с 1 »пимси ьлъмш и наблюдения. Удовлетворительные условия для многих растении.

6,5-7,5 Оптимальный диапазон рН почвы Процент щелочных катионов близок к 100%

7,5-8,4 В почве присутствует известь в свободном состоянии Как правило, отличные фильтрационные и перколяционные характеристики почв, фосфор и микроэлементы хорошо доступны

>8,4 Фактически, свидетельствует о гом, что почва является натриевой. Очень плохие физические условия, фильтрация и перколяция чрезвычайно затруднены. Возможно растворение органических веществ почвы (гумуса). рН опасен для корней растений

Поэтому представляется целесообразным поддержание необходимого значения рН для той или иной овощной культуры с целью повышения ее

Л ГП Г>МГ Я т-гиг» Г"Т Т/Г

Не стоит также забывать и о другом важном физико-химическом

параметре как воды, так и почвенного раствора - окислительно-

олллтаило ИГР ттт. т

и \_/ V V X А

потенциале Иг

О АЛРТаиЛО Т1ТР пг. илл« ПЛТАШтС» ТТР / ПОТТАР т*тпд тахт иоэ^тиори^гл** ПРТТЛТЛГ»

и \_/ V V А X V./XX» XXV ¿»А ХХЧУ X V АХ1_»,ЖХС4^ X V IV V А-/А X} ХАЛ-ХЛ. X X к* V 1»Х%_/ -1»Х V XV V

Внутренняя среда растений (как и всего живого впрочем) в нормальных условиях всегда имеет отрицательный ОВП. ОВП же воды используемой для полива, как правило, больше нуля: №=+100...+400 мВ. Когда такая вода попадает во внутреннюю среду растения она отнимает электроны от клеток, тем самым тратится энергия на преобразование положительного ОВП на отрицательный [102].

В почвах одновременно функционирует много систем, связанных с ОВП реакциями превращений соединений железа, марганца, азота, серы, окислением органических вещества и др. Основное влияние на ОВП почвы оказывают кислород, растворенный в почвенной влаге и находящийся в равновесии с кислородом воздуха, свойства почвы и редуцирующие вещества, выделяемые микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности. Напряженность ОВП связана с условиями реакции среды, с величиной водородного показателя. От последней зависит переход в раствор компонентов некоторых окислительно-восстановительных систем почвы. Главные условия, определяющие интенсивность и направленность окислительно-восстановительных процессов — состояние увлажнения и аэрации почв, содержание органических вещества и деятельность микрофлоры [58, 61].

1.2 Виды удобрений и их влияние на изменение физико-химических свойств почвы

Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур важное значение имеет внесение в почву элементов, необходимых для роста и развития растений. Эти элементы вносятся в почву в виде органических (навоз, торф и др.), минеральных (продукты химической переработки минерального сырья) и бактериальных удобрений (рис. 1.2) [102].

Виды удобрений

(навоз, птичий помет, компост, стружку, древесные опилки и так

Органические

▼

Бактериальные

(нитрагин, азотобактерин, фосфоро-бактерин и др.)

Минеральные

НЗЗЬ!5Э0МЬ'° з°Л6Нио

Простые Сложные

удобрения)

(в своем составе (содержат два, имеют один три и более какой-либо питательных элемент) веществ)

Рисунок 1.2 - Виды удобрений.

Бактериальные удобрения. Микроорганизмы находящиеся в почве улучшают её структуру, накапливают в ней питательные вещества, минерализуют органические соединения, превращая их в усвояемые растением компоненты питания. Для стимуляции этих процессов применяют, так называемые, бактериальные удобрения, обогащающие почву полезными микроорганизмами. Микроорганизмы, используемые для производства бактериальных препаратов, способствуют снабжению растений не только элементами минерального питания, но и физиологически активными веществами. В настоящее время наибольшее распространение в сельском хозяйстве получили такие бактериальные удобрения, как нитрагин, ризоторфин, азотобактерин, фосфобактерин [29].

Одним из существенных недостатков применения бактериальных удобрений является зависимость эффективности их действия от состава и свойств почвы, и ряда других факторов.

Органические удобрения. Они действительно обладают рядом преимуществ, но также не лишены недостатков.

Один из существенных недостатков (если речь идет о навозе) -опасность применения неперегнившего навоза. В нем сохраняются миллионы семян сорных растений. Избежать этого можно дав навозу перегнить [102].

Еще один недостаток навоза - не все овощи можно выращивать после его внесения. Так, морковь и лук непосредственно после внесения навоза возделывать нельзя из-за повышенной опасности поражения овощными мухами.

Другой недостаток - органических удобрений нужно много. Хотя их стоимость относительно невелика, но большие расходы связаны с их транспортировкой, а большие трудозатраты - с внесением.

К достоинствам органических удобрений можно отнести:

• при их применении увеличивается содержание гумуса в почве

• улучшаются физические свойства почвы: становясь более рыхлой, почва хорошо пропускает влагу, воздух и тепло, облегчается проникновение корней.

» органические удобрения активизируют почвенные организмы.

• в органических удобрениях содержится, как правило, гораздо больший набор макро- и микроэлементов, чем в любом сложном минеральном удобрении, а также физиологически активные вещества.

Несмотря на свои достоинства органические удобрения недоступны в крупных предприятиях и более популярны в частном секторе.

Минеральные удобрения. Данный вид удобрений в сельском хозяйстве доминирует и применяется в огромных количествах.

Реальная опасность передозировки при внесении - главный существенный недостаток минеральных удобрений. Это действительно может привести к ухудшению качества урожая, накоплению вредных веществ и даже к гибели растений (яркий пример - при передозировке азотных удобрений в овощах накапливаются нитраты и нитриты) [34].

Другим недостатком можно считать высокую стоимость минеральных удобрений. Однако это существенно только в полеводстве. В овощеводстве стоимость продукции намного выше стоимости удобрений.

Преимущество минеральных удобрений в высокой концентрации

элементов питания. Поэтому минеральных удобрений нужно, намного

15

меньше, и вносить их, гораздо легче, чем органические. Для сравнения: на одну сотку требуется минеральных удобрений около 3-4 кг, а органических -400-600 кг.

Другое преимущество - зная точное содержание элементов питания в различных минеральных удобрениях, можно управлять не только урожайностью, но и качеством овощей.

По влиянию на рН почвенного раствора различают физиологически кислые, щелочные и нейтральные минеральные удобрения. В кислых удобрениях (например, аммиачная селитра, суперфосфаты) катионы поглощаются растениями лучше, чем анионы, подкисляющие почвенный раствор. Стоит отметить, что при выращивании томатов распространение получили именно кислые удобрения, в особенности суперфосфат. Например, суперфосфаты содержат несколько процентов свободной серной кислоты. Азотистые удобрения содержат значительные количества нитратов и соединений аммония. Растения, принимая ион аммония, отдают соответствующее количество ионов водорода в почву, что также ведет к ее закислению. Длительное применение таких удобрений вызывает повышение кислотности почвы и необходимость ее известкования или перехода к щелочным удобрениям. К последним относят удобрения, анионы которых лучше ассимилируются сельскохозяйственными культурами, а катионы, постепенно накапливаясь, подщелачивают почвенную среду (например, кальциевая и натриевая селитры). Нейтральные удобрения не изменяют рН почвенного раствора (например, преципитат) [102].

Ьсли не вносить удобрения в почву, то со временем она истощается (особенно быстро по основным элементам) и урожаи становятся все меньше и меньше, а качество урожая ухудшается.

Таким образом, внесение удобрений является неотъемлемой частью выращивания овощей в закрытом грунте.

С другой стороны, внесение в почву удобрений, таких как суперфосфат,

аммиачная селитра, хлористый калий, азотнокислый аммоний и другие, при

16

выращивании, например, томатов, постепенно приводит к дестабилизации её pH, что отрицательно сказывается на доступности питательных веществ для растений. Подкисление почвы может усилить деятельность некоторых фитопаразитов. По наблюдениям JI. С. Жалнина, вследствие длительного применения удобрений на темно-серой лесной почве усилилось поражение конопли фузариозом (возбудитель Fusarium oxysporum). Так, на контрольной делянке солевое pH почвы равнялось 5,5. В этом случае болело около 5% высеянных растений. При удобрении почвы средней дозой минеральных туков (N60P45K45) pH снизилось до 5,2; заболело 14% растений. При повышении дозы удобрений (N200P100K240) показатель pH упал до 4,4 — болезнь поразила 42% растений.

Отказаться от внесения удобрений невозможно, но можно противодействовать изменению pH почвенного раствора.

Рассмотрим технологию выращивания растений и внесения удобрений в закрытом грунте, на примере томатов (рис. 1.3):

1) Обеззараживание теплицы перед высадкой рассады;

2) Полив почвы для снижения концентрации оставшихся удобрений;

3)Обеззараживание почвы медным купоросом, внесение удобрений за 510 дней до высадки рассады;

4) Перед высадкой или сразу после высадки рассаду опрыскивают от фитофтора или бурой пятнистости 1% раствором медного купороса или хлорокисью меди.

5) Полив: томаты требуют редкого и обильного полива (1 раз в 7 дней);

6) Подкормка: за сезон делают 4-6 подкормок с интервалом в 2 недели. Первую подкормку проводят через 15-20 дней после высадки рассады. Используют удобрения без азота (сульфат калия, суперфосфат - кислые удобрения). Последующие подкормки проводят когда на второй, третье и четвёртой кистях образуются завязи (кислые удобрения с азотом) [29].

Высадка рассады и опрыскивание от фитофтора и бурой пятнистости

15-20 дней

П"

15-20 дней

2 подкормка 3 подкормка

1

4 подкормка Сбор урожая

1 подкормка (мин. удобрения без азота)

Внесение удобрений перед высадкой рассады

Обеззараживание почвы

Рисунок 1.3 - Технология выращивания томатов в условиях закрытого грунта.

Как видно из приведённой технологии выращивания томатов в закрытом грунте, в качестве подкормок используются кислые удобрения снижающие кислотность почвы, а значит, в процессе выращивания создаются неблагоприятные условия для роста и развития растений томатов.

Предположим, что увеличение урожайности какой-либо овощной культуры ДУ есть функция от поддержания рН почвы на уровне оптимальном для обмена веществ между корневой системой растений и почвенным раствором:

ЛУ=А(рНоптим) (1)

Тогда потери урожайности -АУ за счет дестабилизации рН почвы в результате внесения удобрений пропорциональны интегралу отклонения рН почвы за время выращивания овощной культуры:

-АУ=т (2)

I = |еО)ск (3)

о

где б - разница между заданным и действительным значением рН почвы.

-АУ = ^еДО)

(4)

Таким образом, чем меньше интеграл отклонения рН почвы, тем меньше потери урожайности рассматриваемой культуры (рис. 1.4). Сформировав необходимое управляющие воздействие можно изменить состояние объекта управления (в данном случаи объектом управления является почва), тем самым снизив значение -АУ.

I

-ду = ^8(г)сК)

5,5--

5,0--

7 дней

15-20 дней

15-20 дней

15-20 дней

15-20 дней

оптим.

Внесение. удобрений ^

перед высадкой рассады

Обеззараж Высадка 1 п°ДкоРмка 2 подкормка 3 подкормка 4 подкормка ивание рассады <мин Удобрения почвы без азота)

Рисунок 1.4 - Отклонение рН при внесении удобрений на примере выращивания томатов в условиях закрытого грунта.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Цокур, Дмитрий Сергеевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1. Абрамян С.А. О методах определения кислотности почвы / С.А. Абрамян, А.Ш. Галстян/ЛПочвоведение.-1981.-№ 11. - С. 138-141.

2. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976. - 280 с.

3. Алехин А. С., Бахир В. М. Информация по применению электроактивированных водных растворов в промышленности, сельском хозяйстве и медицине // Информ. бюл. фирмы ЭСПЕРО. - Ташкент, 1990. - 168 с.

4. Амельянчик O.A.. Показатели и методы оценки почвенной кислотности и потребности почв в извести / O.A. Амельянчик, JI.A. Воробьева // Агрохимия. - 1991. - № 2. - С. 123-133.

5. Амерханов P.A., Драганов Б.Х. Теплотехника: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: 2006 - 432 е.: ил.

6. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. / Л.И. Антропов. - М.: Высшая школа, 1984. - 519 с.

7. Бахир В. М. Активация в биологии / Бахир В. М., Спектор Л. Е. и др. // Техника и наука.- 1982. -№ 12.-С. 14-15.

8. Бахир В. М. Активированные вещества. Некоторые вопросы теории и практики / Бахир В. М., Атаджанов А. Р. и др. // Изв. АН УзССР. Сер. техн. наук. - 1981. -№ 5 - С. 68-72.

9. Бахир В. М. Медико-технические системы и технологии для синтеза электрохимически активированных стерилизующих, дезинфицирующих и моющих растворов: Дис. ... д-ра техн. наук (научный доклад). - М., 1997. - 75 с.

10. Бахир В. М. Механизм изменения реакционной способности активированных веществ / Бахир В. М., Кирпичников П. А. и др. // Изв. АН УзССР. Сер. техн. наук. 1982, №4-С. 70-74.

11. Бахир В. М. Регулирование физико-химических свойств технологических водных растворов униполярным электрохимическим воздействием и

опыт его практического использования: Дис. ... канд. техн. наук. - Казань, 1985. - 146 с.

12. Бахир В. М. Установка для электрообработки минерализованной воды -УЭВ // Инф. листок № 28 - 79, сер. 0812-06, ВНИИЭгазпром. 1979. - 4 с.

13. Бахир В. М. Химический состав и свойства электрохимически активированных растворов // Электрохимактивация, новая техника, новые технологии. - Вып. 3. - М., 1990. - 11 с.

14. Бахир В. М. Электрохимическая активация / ВНИИИ мед. техники. - М, 1992.-ч. 1 -402 с.

15. Бахир В. М. Электрохимическая активация водных растворов и ее технологическое применение в пищевой промышленности / Бахир В. М., Цикоридзе Н. Г. и др. // Серия: Пищевая промышленность. -ГрузНИИНТИ. - 1988. - Вып. 3.-82 с.

16. Бахир В. М., Мамаджанов У. Д. Поверхностные явления в дисперсных системах в условиях униполярного электрического воздействия // Тез. докл. VII Всесоюз. конф. по коллоидной химии и физико-хим. механике. -Минск: Наука и техника, 1977. - С. 78 - 80.

17. Бахир В.М. Вокруг «живой» воды / Бахир В., Подколозин А. и др. // Техника и наука. - 1985. - № 5. - С. 21 - 22; № 6. - С. 19 - 20.

18. Бахир В.М. Физическая природа явлений активации веществ / Бахир В.М., Лиа- кумович А. Г. и др. //Изв. АН УзССР. Сер. техн. наук. - 1983. -№ 1 - С. 60 - 64.

19. Бахир, В.М. Электрохимическая активация/ В.М. Бахир. - М.: ВНИИИМТ НПО "ЭКРАН", 1992. - ч.1. - 401 с. Бахир В.М., Электрохимическая активация: универсальный инструмент зеленой химии/ В.М.Бахир. - Казань: Маркетинг саппорт сервиз, - 2005. - 176с.

20. Болтрик О.П. Параметры и режимы работы электроактиватора для предпосевной обработки семян зерновых культур. Диссертация. Зерноград: АЧГАА, 1999. - 144 с.

21. Борисенко A.A., Шаманаева Е.А.«Исследование изменения pH и ОВП среды посредством смешения кислой и щелочной фракций электроактивированной воды», Вестник СевКав ГТУ «Продовольствие»№1 (7), 2004. http: //www.ncstu.ru .

22. Боровой Е. П. Исследование системы внутрипочвенного орошения в Сарпинской низменности // Режимы орошения, способы и техника полива с.-х. культур и их совершенствование: Сб. научн. тр. / Волгогр. СХИ. -1986. - С. 61 -66.

23. Боровой Е. П. Научное обоснование техники и технологии внутри-почвенного орошения кормовых культур: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. -Саратов, 1999.-48 с.

24. Бородин И. Ф., Симонов Н. М. Консервация силоса электроактивированной водой // Механизация и электрифик. сел. х-ва. - 1996. - № 5. - С. 27.

25. Бридько Ю.И. Методические указания по изучению водно-физических свойств почв / Ю.И. Бридько. - Краснодар: КубГАУ, 1983 - 50 с.

26. Вальков В.Ф. Почвоведение: учебник для вузов / В.Ф. Вальков, К.Ш. Казеев, С.И. Колесников. - М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: издательский центр «МарТ», 2004. - 496 с.

27. Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментальных исследований и обработки опытных данных. - М.: Колос, 1973. - 236 с.

28. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии / В.И. Вернадский // тр. биогео-хим. лаб. 1980. - Т. 16. - № 5. - 380 с.

29. Волынкин В.И. Научные основы системы удобрения сельскохозяйственных культур в севообороте /, О.В. Волынкина, Л.Ф. Данилова и др. // Научные основы систем земледелия Курганской области (рекомендации). - Курган, 2001. - С.62-110.

30. Воробьева Л.А. О кислотных и основных компонентах почвенных растворов и вытяжек из почв / Л.А. Воробьева // Вестник МГУ. Серия 17. Почвоведение, 1982. -№3.-С. 31-35.

31. Воробьева JI.А. Теория и методы химического анализа почв / Л.А. Воробьева. - М.: МГУ, 1995.-133 с.

32. Ганжара Н.Ф. Почвоведение / Н.Ф. Ганжара. - М.: Агроконсалт, 2001. -392 с.

33. Ганжара Н.Ф. Практикум по почвоведению / Н.Ф. Ганжара, Б. А. Борисов, Р.Ф. Байбеков. М.: Агроконсалт, 2002. - 280 с.

34. Гедройц К.К. Почвенный поглощающий комплекс, растение и удобрение /К.К. Гедройц. М.: Сельхозгиз, 1935. - 344 с.

35. Гедройц К.К. Химический анализ почвы / К.К. Гедройц К.К. // Избранные сочинения. —М.: Сельхозгиз, 1955. Т.2 - 615 с.

36. Гладков И., Морозов Н., Реут В. Водная феерия // Правда, № 189 (24446), 8.07.1985.

37. ГОСТ Р 53380-2009 Почвы и грунты. Грунты тепличные. Технические условия. Введён в действие 20 августа, 2009. Москва, Стандартинформ, 2009.

38. Гуров С. В поисках «живой» воды // Неделя № 19(111), 1985. - С. 17.

39. Дамаскин Б.Б. Введение в электрохимическую кинетику: учебное пособие / Б.Б. Дамаскин, Петрий O.A. - М.: «Высшая школа», 1975. - 416 с.

40. Джурабаев М. Применение электроактивированной воды в сельском хозяйстве // Механизация и электрифик. сел. х-ва. - 1986. -№ 11. - С. 51 -53.

41. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1985. - 352 с.

42. Дубровская O.A., Широносов В.Г. Использование электроактивированного водного раствора - католита для раскисления почвы. Тезисы докладов 4-й Российской Университетско-Академической Научно-практической конференции 4.2. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1999, с.89.

43. Еремченко О.З. Полевая практика по почвоведению / 0.3. Еремченко, Н.В. Орлова// Учебно-методическое пособие. Пермь, 2003. — 80 с.

44. Зайцева Т.Ф. Буферность почв и вопросы диагностики / Т.Ф. Зайцева // Известия СО АН СССР. Серия биологические науки. - 1987. - Т. 14. -Вып. 2. - С. 69-80.

45. Зайцева Т.Ф. О природе и качественной оценке буферности почв / Т.Ф. Зайцева // Тез. докладов седьмого делегатского съезда всесоюзного общества почвоведов. Ташкент, 1985. - Т. 2. - С. 72.

46. Карташов Б.А. Компьютерные технологии и микропроцессорные средства в автоматическом управлении: учебное пособие для студентов учреждений сред. проф. образования; под ред. Б. А. Карташова. - Ростов-н/Д: Феникс, 2013.-540 с.:ил.

47. Коробской Н. Ф., Бугаевский В. К., Суслов О. Н. Применение омагни-ченной воды для рассолонцевания солонцовых почв оросительных систем Кубани // Докл. РАСХН. - 1999. - Вып. 1. - С. 25 - 26.

48. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи. Пер. с англ. — М.: Мир, 1983. — 512 е., ил.

49. Кузнецов Н. Г. Введение в курс математических моделей: Учебное пособие / Волгогр. СХИ. - Волгоград, 1992. - 44 с.

50. Лагутин В. В. Экспериментально-теоретическое исследование рабочих процессов при электрохимической активации воды // Материалы 6-й Региональной конф. молодых исследователей Волгогр. обл. / ВГСХА. -Волгоград. - 2002.

51. Лагутин В. В. Электрохимические показатели активированной воды для возделывания овощей на орошаемых огородах // Материалы 5-й Региональной конф. молодых исследователей Волгогр. обл. / ВГСХА. -Волгоград, 2001. -С. 123 - 125.

52. Латышев В. Куда течешь, «неожиданная вода»? // Изобретатель и рационализатор. - 1985. - № 2. - С. 12 -13; № 5. - С. 14.

53. Латышев В. Неожиданная вода // Изобретатель и рационализатор. -1981.-№9.-С. 14-15.

54. Масляева Ю.В. Взаимосвязь азотного режима с кислотными свойствами почвы / Ю.В. Масляева, Е.В. Надежкина, К.К. Лазарев // Тезисы докладов III съезда Докучаевского общества почвоведов. Книга 1. М.: 2000. - С. 120-121.

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

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

57. Методы химического анализа почв: методические указания по дисциплине «Методы почвенных и агрохимических исследований». Сост. Уфимцева Л.В. Челябинск, 2005. - 56 с.

58. Миессеров К.Г. К вопросу о природе почвенной кислотности / К.Г. Миес-серов //Почвоведение, 1955. -№3. - с. 17-24.

59. Моргун Е.Г. Окислительно-восстановительные и кислотно-щелочные условия почвообразования в степных ландшафтах / Е.Г. Моргун, Е.А. Рыскова, И.В. Ковда // Почвоведение, 2003. - № 8. - С. 934-937.

60. Мотузова Г.В. Природа буферности почв к внешним химическим воздействиям / Г.В. Мотузова // Почвоведение, 1994. - № 4. - С. 46-52.

61. Муха В.Д. Агропочвоведение / В. Д. Муха, Н.И. Картамышев, Д.В. Муха. М.: КолосС, 2003.-528с.

62. Мухаммадиев А. Экологически чистый способ обеззараживания посевных семян / Мухаммадиев А., Фахрутдинов Э. Н. и др. // Аграрная наука. - 1996. - № 4. - С. 30 -31.

63. Надточий П.П. Определение кислотно-основной буферности почв / П.П. Надточий // Почвоведение, 1993. - №4. - С. 34-39.

64. Николаенко С.А. Параметры системы стабилизированного электроозонирования ульев при лечении бактериозов пчел. Диссертация. Краснодар: КубГАУ, 2010.- 180 с.

65. Оськин A.C. Основы расчета параметров электроактиватора воды / A.C. Оськин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2011. -№05(069). С. 215 -227. - Шифр Информрегистра: 0421100012X0158, ША [article ГО]: 0691105020. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2011/05/pdf/20.pdf, 0,812 у.п.л., импакт-фактор РИНЦ=0,266.

66. Патент № 2140881 РФ, МКИ7 С 02 F 1/46. Способ получения воды с помощью электролиза / Синкацу Морисава, Санитака Сирахата. - Опубл. 1999. Бюл. № 10.-4 с.

67. Патент № 2142426 РФ, МКИ7 С 02 F 1/46. Устройство для электрохимической обработки воды и водных растворов / Габленко В. Г., Сазонов А. Ф. - Опубл. 1999. Бюл. № 34. - 3 с.

68. Патент № 2142917 РФ, МКИ7 С 02 F 1/46. Способ и устройство для электрохимической обработки воды / Попов А. Ю., Попов Д. А. - Опубл.

1999. Бюл. №35.-4 с.

69. Патент № 2160716 РФ, МКИ7 С 02 F 1/48. Способ активации жидкости и устройство для его осуществления / Панов А. Ф.5 Шарков В. А. - Опубл.

2000. Бюл. №35.-3 с.

70. Пискарев, И.М. Релаксация окислительно-восстановительного потенциала жидкости, насыщенной водородом/ И.М. Пискарев, В.А. Ушканов// Электронный научный журнал «Исследовано в России»// - С. 1141-1150.

71. Пискунов A.C. Методы агрохимических исследований / A.C. Пискунов-М.: КолосС, 2004.-312 с.

72. Пындак В. И., Ищенко А. Ю., Лагутин В. В. Концепция применения воды для нужд растениеводства и животноводства // Научные сообщ. КДН / Волгогр. клуб докторов наук. - Волгоград, 1999. - Бюл. № 8. - С. 19 - 22.

73. Пындак В. И., Лагутин В. В. Характеристики процесса активации воды для интенсификации овощеводства // Информ. листок № 51-089-01 Волгогр. ЦНТИ.-4 с.

74. Пындак В. И., Лагутин В. В., Душко В. С. Энергосберегающая технология электрохимической активации воды // Информ. листок № 51-236-01 Волгогр. ЦНТИ. - 4 с.

75. Пындак В. И., Лагутин В. В., Митрофанов А. 3. Лабораторная установка для электрохимической обработки воды // Информ. листок № 51-245-00 Волгогр. ЦНТИ. - 3 с.

76. Пындак В. И., Лагутин В. В., Юшкин А. В. Перспективы применения экологически чистых активированных водных растворов в растениеводстве // Поволжский экологич. вест. / РЭА. Волгогр. отделение. - Вып. 8. - Волгоград: Изд-во ВолгГУ, 2001. - С. 119 -422.

77. Свид. РФ № 2010620096. Классификация, основные характеристики датчиков, применяемых для автоматизации технологических процессов в АПК. / Овсянников Д.А., Николаенко С.А., Дидыч В.А., Харченко Д.П., Цокур Д.С.; заявитель и правообладатель КГАУ. - № 2009620645. заявл.

21.12.2009 г.; опубл. 11.02.2010 г. - 50 с.

78. Свид. РФ № 2010620111. Классификация, основные характеристики, методы настройки автоматических регуляторов, используемых для автоматизации технологических процессов в АПК / Овсянников Д.А., Николаенко С.А., Дидыч В.А., Волошин А.П., Цокур Д.С.; заявитель и правообладатель КГАУ. - № 2009620643. заявл. 21.12.2009 г.; опубл.

16.02.2010 г. -50 с.

79. Свид. РФ № 2010620112. Элементы теории автоматического управления, применяемые в сельском хозяйстве / Овсянников Д.А., Николаенко С.А.,

Дидыч В.А., Волошин А.П., Цокур Д.С.; заявитель и правообладатель КГАУ. - № 2009620644. заявл. 21.12.2009 г.; опубл. 16.02.2010 г. - 50 с

80. Свид. РФ № 2010620175. Основные характеристики, методы программирования контроллеров, панелей оператора, применяемых для автоматизации технологических процессов в сельском хозяйстве / Овсянников Д.А., Николаенко С.А., Цокур Д.С.; заявитель и правообладатель КГАУ. - № 2010620023. заявл. 11.01.2010 г.; опубл. 09.03.2010 г. -4 с.

81. Свид. РФ № 2012611984 Программа для расчета зависимостей напряжения, сопротивления и мощности электроактиватора от температуры электролита/ Волошин А.П., Цокур Д.С.; заявитель и правообладатель КГАУ. - № 2011660123 заявл. 28.12.2011; опубл. 21.02.2012.-4 с.

82. Симонов Н. М. Электроактивация водных растворов, применяемых в технологических процессах в'АПК // Механизация и электрифик. сел. х-ва. -2000.-№5.-С. 31-32.

83. Соколова Т.А. Почвенная кислотность. Кислотно-основная буферность почв. Соединения алюминия в твердой фазе почвы и в почвенном растворе: учебное пособие по некоторым главам курса химии почв. / Соколова Т. А., Толпешта И. И., Трофимов С. Я. - Тула: Гриф и К, 2007. -96 с.

84. Спирина С. И. Использование электроактивированного солевого раствора в птицеводстве / Спирина С. И., Шоль В. Г. и др. // Проблемы экологической безопасности АПК: Сб. научн. тр. / ВНИТИ птицеводства. -Вып. 2. - Сергиев Посад, 1996.-С. 144- 145.

85. Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций/ Д.Э. Старик. -М.: Финстатинформ. 1996. -93 с.

86. Терпелец В.И. Учебно-методическое пособие по изучению агрофизических и агрохимических методов исследования почв / Терпелец В.И., Слюсарев В.Н. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - 65 стр.

87. Филоненко В. И. Перспективы использования электроактивированной воды в бройлерном производстве // Научные основы технологии производства бройлеров: Сб. научн. тр. / ВНИТИ птицеводства. - Сергиев Посад, 1995.-С. 34-42.

88. Фисинин В. И. Электроактивированная вода в птицеводстве / Фисинин В. И., Филоненко В. И. и др. // Аграрная наука. - 1999. - № 8. - С. 18 - 19.

89. Цокур Д.С. Система стабилизации кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта / Д.С. Цокур // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2013. - №09(093). - IDA [article ГО]: 0931309002. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2013/09/pdf/02.pdf, 1,063 у.п. л.

90. Цокур Д.С. Анализ направлений совершенствования источников оптического излучения применяемых в сооружениях закрытого грунта / Цокур Д.С., Овсиенко Е.В. // Материалы IV Международной научно-практической конференции. Саратов: СГАУ, 2013, с 244-245.

91. Цокур Д. С. Математическая модель электроактиватора воды для системы стабилизации кислотности почвы при выращивании томатов в условиях закрытого грунта. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2013. -№08(092). - IDA [article ID]: 0921308043. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2013/08/pdf/43.pdf, 1,125 у.п.л.

92. Цокур Д.С. Особенности использования электроактиваторов в теплицах / Цокур Д.С., Волошин А.П.// Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Краснодар: КубГАУ, 2011, с. 466-468.

93. Цокур Д.С. Перспективы применения электротехнологии в процессе выращивания овощей в малых теплицах / Цокур Д.С. - В кн.: Материалы

117

IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Краснодар: КубГАУ, 2010, с. 436-438.

94. Цокур Д.С. Система повышения урожайности томатов в условиях закрытого грунта электроактивированными растворами на базе программируемого микроконтроллера ATMEGA 16 /Цокур Д.С., Савчук Р.Н.// Сборник научных трудов. Студенчество и наука. Выпуск 9. Том 1. -Краснодар, КГАУ, 2013, с 539-542.

95. Цокур Д.С. Стабилизация кислотности почвы электроактивированными растворами для повышения урожайности томатов / Цокур Д.С. - В кн. Материалы международной научно-практической конференции. Г. Ставрополь, 14-17 мая 2013 г. с. 178-180.

96. Чеба Б. П., Болтрик О. П. Активированная вода в поении кур // Механизация и электрифик. сел. х-ва. - 1996. - № 5. - С. 24 - 25.

97. Чеба Б. П., Болтрик О. П., Хацуков С. М. К вопросу автоматизации режимов работы электрохимических активаторов воды // Развитие села и социальная политика в условиях рыночной экономики. - М., 2000. - С. 5 -7

98. Шрамко Г.А., Александрова Э.А., Князева Т.В. Совершенствование технологии некорневой подкормки озимой пшеницы с применением электрохимически активированной воды// Научный журнал Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2011 г. -№6 (33), С. 69-72.

99. Шрамко Г.А., Александрова Э.А., Красавцев Б.Е., Цатурян, A.C., Симкин В.Б. Влияние длительности электролиза воды и последующей релаксации на электрохимические характеристики католита и анолита// Научный журнал Труды Кубанского государственного аграрного университета-2012 г.-№2 (35).

100. Шустов М. А. Ионный активатор воды // Механизация и электрифик. сел. х-ва. - 1999. -№ 1. - С. 21-22.

101. Ю.Я. Лукомский Физико-химические основы электрохимии: учебник / Ю.Я. Лукомский, Ю.Д. Гамбург - Долгопрудный: издательский дом «Интеллект», 2008. - 424 с.

102. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под ред. Б.А. Ягодина. - М.:Колос, 2002. - 584 е.: ил.

103. Якименко Л.М., Модылевская И.Д., Ткачек З.А. Электролиз воды. Изд. «Химия», М. 1970, 264 с.

104. Electrochemical characterization of carbon felt electrodes for bulk electrolysis / Kato Kan, Kako Kenji, Ikeeta Tokuji (Division of Applied Life Scienees, Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto 606 8502, Japan). J. Electrochem. Soc. 2000. 147, № 4, c. 1449 - 1453.

105. Ion energy measurement in shielded vacuum arc with graphite cathode / Miyanoc Ryuichi, Nagayama Makoto, Takikawa Hirofiimi, Sakakibara Tateki* (Toyohashi University of Technology, Japan). Denki gakkai ronbunshi. Kiso zairyo kyotsu. A = Trans. Inst. Elec. Eng. Jap. A. 2000. 120, № 6, c. 724 - 725.

Е)

я

сЦ

С

тгг

"гг

ее ~ 1 л П 2 с

г: О а а Я

X : т •х. -э-

Г 1 о

к. в г*

У / /

Рисунок П1.1 - Чертёж проточного электроактиватора воды.

Рисунок П 2.1 - рН метр - иономер «Эксперт - 001».

л

Рисунок П 2.4 - Внешний вид источника питания

Рисунок П 2.5 - Разработанные электроактиваторы воды с различной

геометрией канала

Таблица П3.1 - Стоимость системы регулирования кислотности почвы

Наименование Кол-во Стоимость руб.

Электроактиватор:

Электрод (нержав, сталь) 700x320x2 мм 2 1500

Оргстекло, лист 2000x1000 мм 1 12800

Резина 4 мм, рулон 2000x500 мм 1 900

Болт М10, шт. 20 24

Гайка М10, шт. 20 6

Шайба М10, шт. 20 5

Провод ПВС 2,5, м 20 20

Провод НВ -0.35, м 30 9,4

Штуцер водопроводный 3/4", шт 4 100

Штуцер резьбовой 3/4" GARDENA, шт 4 99

Источник питания со стабилизацией 1 10000

тока, шт.

Цифровой USB термометр MP707R, пгг. 1 940

Ноутбук 1 15000

Цифровой датчик температуры DS18B20, шт. 92

рН метр - иономер «Эксперт - 001» 1 34000

Шланг армированный ПВХ д. 20 мм (3/4"), 50 м 1 1680

Тройник GARDENA, шт. 1 169

Коннектор с регулятором 3/4" GARDENA, шт. 399

GARDENA Штуцер без резьбы, шт 1 299

Корпус пластиковый 800x400x200, шт. 1 950

Герметик VERSACHEM, шт. 128

Насос Shimge QB 70 1 2100

Емкость для воды узкая SLIM L 750, шт 9220

Монтаж установки 1 50000

Итого 154006

Для моделирования в ПК «МВТУ» были взять следующие параметры системы регулирования: кх=2; кг=100; т=543 с; к4=1,1; Т4=8 ч; к5=1,4; кб=3,9; к7=1; к8=1; к9=0,9; к10=0,8 кц=0,7; к12=1,7; к7=1,3; Т7=48 ч Т8= 48,5 Т9= 49 Т10= 49,5Т12=48 ч.

АКТ

о производственном испытании системы регулирования кислотности почвы электроактивированными растворами в условиях закрытого грунта

Мы, нижеподписавшиеся Глава крестьянского фермерского хозяйства Болотов Анатолий Витальевич, доцент кафедры электрических машин и электропривода КубГАУ Овсянников Дмитрий Алексеевич, аспирант кафедры электрических машин и электропривода КубГАУ Цокур Дмитрий Сергеевич, составили настоящий акт о том, что в период с 15.01.2013г. по 20.03.2013г. в крестьянском фермерском хозяйстве Болотова А.В. было проведено производственное испытание системы регулирования кислотности почвы электроактивированными растворами в условиях закрытого грунта.

Для этого было исследовано 2 теплицы, каждая площадью 200 м2. В первой теплице томаты выращивались по традиционной технологии, во второй с применением системы регулирования кислотности почвы. Перед высадкой рассады в целях обеззараживания и снижения концентрации оставшихся удобрений почва во второй теплице была полита раствором анолита с рН = 2,5. Перед высадкой рассаду опрыскали раствором анолита с рН = 2,5 для профилактики от фитофтоза и бурой пятнистости. Первые удобрения были внесены при высадке рассады. В каждую лунку добавили 1 чайную ложку суперфосфата и 1 столовую ложку древесной золы. В течении всего времени выращивания проводилось 4 подкормки с интервалом в 14 дней. Измерения кислотности почвы проводились каждый час в течение всего процесса выращивания томатов при помощи рН метра - иономера «Эксперт - 001» на глубине 15 см. В зависимости от получаемых значений кислотности почвы после внесения подкормок (через 1 день) с помощью разработанного электроактиватора воды создавался необходимый раствор для полива растений томатов и коррекции кислотности почвы.

Данная система регулирования кислотности почвы, подключённая к процессу капельного орошения в теплице с томатами позволила повысить урожайность на 16%, а крупность плодов на 30%.

Болотов А.В.

Овсянников Д.А.

Цокур Д.С.

УТВЕРЖДАЮ

Первый ФГБОУ госуд; аграр проф « >:

Резниченко

АКТ

внедрения лабораторной установки для электроактивации воды и водных

растворов

Настоящий акт составлен в том, что в Кубанском государственном аграрном университете на кафедре «Электрических машин и электропривода» к.т.н., доцентом Овсянниковым и аспирантом Цокуром Д.С.изготовлена лабораторная установка для электроактивации воды и водных растворов.

Технические характеристики: Напряжение питания, В Стабилизация тока, А Диапазон изменения напряжения постоянного тока, В Вид электроактиватора Максимальная производительность, л/ч

220

0...25А

0...250

проточный

250

Разработанная лабораторная установка позволяет получать электроактивированную воду и растворы на её основе со следующими показателями: водородный показатель католита от 7 до 12, анолита от 7 до 2,5.

Установка внедрена в научных исследованиях кафедры и может быть использована в учебном процессе.

Зав. кафедрой ЭМиЭП, д.т.н, профессор

Аспирант кафедры ЭМиЭП

С.В. Оськин

К.т.н, доцент кафедры ЭМиЭП —Овсянников Д.А.

Цокур Д.С.