CC BY
57
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК 635.621:631.53.01:53
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРОРАЩЕННЫХ СЕМЯН ТЫКВЫ В.А. Моторин, аспирант
Волгоградский государственный аграрный университет
В статье изложены материалы экспериментального определения влияния обработки электроактивированной водой на размерно-массовые, фрикционные характеристики и биологические свойства семян тыквы.
Ключевые слова: семена тыквы, фрикционные характеристики семян, электроактивированная вода, проращивание, физико-механические свойства.
В процессе высева семена будут взаимодействовать с поверхностью высевающего транспортера, семяпровода, сошника и почвы. При данном взаимодействии возникает трение покоя и трение движения, которое оказывает большое влияние на технологический процесс [1, 3].
Качество протекания технологического процесса высева семян будет напрямую зависеть от характера данного взаимодействия, поэтому, чтобы вычислить силу трения, действующую между ними, нам необходимо знать коэффициенты трения покоя и движения проросших семян по материалам рабочих органов [6, 7, 8].
Коэффициенты трения покоя и движения определялись на лабораторных установках. В качестве фрикционных поверхностей при проведении опытов мы выбрали гладкую неокрашенную стальную пластину, пластик водопроводной трубы (полипропилен), резину, погруженные в резервуар с водой для определения коэффициента трения покоя, а для определения коэффициента трения движения,
участвующие в опыте поверхности, смачивались (рис. 1 и рис. 2).
100 % 90 80 70 60 50 40 30 20 10 о
о 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 ^^ПЛАСТИК(полипропилен) -в-*СТАЛЬ «чЬ1 РЕЗИНА РТр
Рисунок 1 - Значения коэффициентов трения покоя проросших семян тыквы на различных поверхностях
80 70 60 50 40 30 20 10 0
О 0,05 ОД 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6
^#-ПЛАСТИК(полипропилен) ^КСТАЛЬ ^^РЕЗИНА Fïp
Рисунок 2 - Значения коэффициентов трения движения проросших семян тыквы на различных поверхностях
Для опытов было взято три вида фрикционных материалов: сталь, резина и пластик (полипропилен). Как видно из рисунков 1 и 2, для семян тыквы средние коэффициенты трения покоя и коэффициенты трения движения имеют достаточно большой разброс значений. Также из рисунков видно, что проросшие семена тыквы хуже скользят по резине по сравнению с образцом из пластика примерно в 4 раза. Из чего можно сделать вывод, что при высеве тыквы сила трения между семенами и движущимися рабочими органами из пластика будет минимальна, что приведёт к хорошему отделению лишнего семенного материала с поверхностей транспортерной ленты высевающего аппарата [2, 4].
Среднеквадратическое отклонение результатов опытов находится в пределах и не превышает допустимых значений.
Для исследования процесса электроактивации и её влияния на семена, проведена случайная выборка семенного материала: из 1000 штук методом случайной выборки составлены две группы по 100 семян. Обе группы проращивались при одинаковой влажности и температуре. Но первая группа проращивалась в обычной воде, а вторая - в элекроактивированной, в растворе католита с окислительно-восстановительным потенциалом - 500...-600 мВ. На рисунке 3 представлен график изменения массы семян от времени в двух группах.
[_ 530
I 510 £ 490
470 450 430 410 390 370 350 330 310 290 270 250
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48
♦ В обычной воде t П,Ч
^^»В электроактивированной воде
Рисунок 3 - Зависимость изменения массы семян тыквы от времени их
проращивания
Проанализировав полученные данные, можно сказать, что у семян второй группы процесс набухания происходит активнее, появление ростков прослеживается раньше на 8 часов, и на такое же время раньше практически прекращается набор массы семян, в отличие от первой группы.
Одним из способов применения электроактивированной воды в процессе обработки семян, замена предпосевного протравливания гербицидами на обработку в активированной воде, с положительным электрическим потенциалом + 500...+600 мВ.
Данный способ снижает экономическую составляющую процесса, сводя затраты только на активацию воды, а полное исключение химически активных веществ позволяет назвать процесс экологически чистым, что не может не сказаться на качественных показателях конечного продукта.
Для получения размерных характеристик ячеек высевающего аппарата, являющейся главной целью проводимых исследований, проведено выявление наиболее часто встречающейся фракции.
Были проведены замеры семян бахчевых культур штангенциркулем с точностью до 0,1 мм для построения вариационных кривых зависимости линейных размеров семян от их процентного соотношения. Исследовались проросшие семена сорта тыквы «Волжская серая 92» в обычной и электроактивированной воде. В опыте участвовали 100 семян по трём размерам
- длине, ширине и толщине. Полученные данные были обработаны, и установлено, что размеры семян изменяются по нормальному закону распределения и описываются непрерывной кривой Гаусса [5]. По полученным данным были построены вариационные кривые, представленные на рисунках 4,
5, 6.
15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0
В 06ЫЧН0Й БОДе Ьс, ММ
НКВ электроактивированной воде
Рисунок 4 - Вариационная кривая распределения длины семени
10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5
—Вобычной воде Ьс, ММ
-*-Вэлектроактивированной воде Рисунок 5 - Вариационная кривая распределения ширины семени
♦ В обычной воде Эс, ММ
-•-Вэлектроактивированнойводе Рисунок 6 - Вариационная кривая распределениятолщины семени
Анализируя полученные данные и вариационные кривые, были получены следующие варьирования размеров проросших семян тыквы «Волжская Серая 92»: длина £с=16,1.. .20,8мм; ширина ¿с=10,6.. ,12,9мм; толщина ас=4,8.. ,5,8мм.
Основываясь на полученных данных, видно, что даже в пределах одного сорта наблюдаются значительные колебания размеров семян. Наибольший разброс размеров наблюдается по длине и в меньшей степени по толщине.
Обработка измерений проводилась методами математической статистики с помощью программ на ЭВМ.
Проведенные исследования позволяют с уверенностью сказать, что электроактивированная вода увеличивает скорость проращивания и размеры семян. Проращивание в электроактивированной воде повышает массу семени, процент семян с оптимальными для посева размерными характеристиками. В результате чего, при калибровке, количество семян с оптимальными для посева размерными характеристиками увеличится.
Библиографический список
1. Абезин В.Г. Высевающие аппараты для точного высева проращенных семян овощных и бахчевых культур [Текст] / В.Г. Абезин, А.Н. Цепляев// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2010. - № 4 (20). - С. 149-157.
2. Абезин, В.Г. Ресурсосберегающая почвозащитная технология механизированного возделывания и уборки бахчевых культур [Текст]: учебное пособие/ В.Г. Абезин. - Элиста:Калм. гос. ун-т, 1993. - С. 9-30.
3. Белик, В.Ф. Бахчеводство[Текст] / В.Ф. Белик. - М. : Колос, 1982. - С. 32-35.
4. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных [Текст] / Г.В. Веденяпин. - М.: Колос, 1973. - 196 с.
5. Вольф, В.Г. Статистическая обработка данных [Текст] / В.Г. Вольф. - М.: «Колос», 1996. - 254 с.
6. Инновационные технологии и средства механизации посева семян бахчевых культур [Текст] / А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров, И.С. Мартынов, Д.А. Абезин// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - № 2. - С. 88-94.
7. Комплексная механизация бахчеводства на основе инновационных технологий/ А.Н. Цепляев, В.Г. Абезин, М.Н. Шапров, В.А. Цепляев// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008.
- № 4 (12). - С. 172-177.
8. Цепляев, А.Н. Определение оптимальных параметров высевающего аппарата для проросших семян бахчевых культур [Текст]/ А.Н. Цепляев, Д.А. Абезин// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008. -№4 (12). - С. 178-183.
E-mail: [email protected]
