Система исследования электротехнологических процессов ВЧ и СВЧ обработки семян

• Автор: Цугленок, Галина Ивановна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 302 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ СЕМЯН.

1.1 Предпосевная обработка и определение ее роли в подготовке семян к посеву.

1.2 Технология ВЧ и СВЧ обработки семян и особенности ее исследования.

1.3 Анализ статистических методов для исследования электротехнологических процессов обработки семян и развития растений

1.4 Выводы и направления дальнейших исследований

ГЛАВА 2. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЧ И СВЧ ОБРАБОТКИ СЕМЯН.
2.1 Модель комплексной системы исследования электротехнологических процессов ВЧ и СВЧ обработки

семян и развития растений

2.2 Аналитическая модель электротермического процесса ВЧ и СВЧ обработки

2.3 Параметрические модели оптимизации и оценки эффективности ВЧ и СВЧ обработки семян и развития растений.
2.4 Параметрические модели прогнозирования посевных качеств и урожайности семян
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ
СИСТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВЧ И СВЧ
ОБРАБОТКИ СЕМЯН И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ.
3.1 Непарамстрические модели оценки показателей эффективности ВЧ и СВЧ обработки семян в условиях неполной информации
3.2 Гибридные модели уточнения закономерностей процессов ВЧ
и СВЧ обработки семян и развития растений
3.3 Коллективы моделей синтеза локальных закономерностей процессов ВЧ и СВЧ обработки семян и развития растений
3.4 Алгоритм определения значимости параметров процесса ВЧ и СВЧ обработки семян и развития растений.
3.5 Алгоритмы поиска относительного глобального экстремума в процессах ВЧ и СВЧ обработки семян и развития растений
ГЛАВА 4. ТЕХНИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ
ВЧ И СВЧ ОБРАБОТКИ СЕМЯН И РАЗВИТИЯ
РАСТЕНИЙ.
4.1 Планирование эксперимента, оборудование и методика для проведения лабораторных и полевых опытов
4.2 Программное обеспечение системы исследования изучаемых процессов.
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВЧ И СВЧ
ОБРАБОТКИ СЕМЯН
5.1 Параметрические модели прогнозирования показателей
эффективности ВЧ предпосевной обработки семян пшеницы и
развития растений.
5.2 Параметрические модели исследований процесса СВЧ обеззараживания семян пшеницы от твердой головни
5.3 Гибридные модели уточнения эмпирических параметрических закономерностей процессов ВЧ и СВЧ обработки семян пшеницы
5.4 Коллективы решающих правил локальных закономерностей при исследовании процессов ВЧ и СВЧ обработки семян пшеницы
5.5 Выбор эффективных режимов ВЧ и СВЧ предпосевной обработки семян пшеницы на основе алгоритмов поиска относительного глобального экстремума
5.6 Статистический анализ моделей системы исследования по влиянию параметров процесса ВЧ обработки семян валерианы лекарственной на показатели эффективности
5.7 Статистическая модель динамики развития валерианы лекарственной
5.8 Статистический анализ исследования влияния технологии СВЧ обработки клубней картофеля на показатели эффективности
ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ИСПЫТАНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЧ И СВЧ ОБРАБОТКИ
СЕМЯН.
6.1 Целевые функции определения параметров и показателей эффективности ВЧ и СВЧ обработки семян.
6.2 Методика расчета экономической эффективности применения
ВЧ и СВЧ технологии
6.3 Результаты испытания установок по предпосевной ВЧ и СВЧ обработке семян.
6.4 Практические рекомендации по подготовке семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ полей.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В настоящее время с целыо обеззараживания семян сельскохозяйственных культур, стерилизации и пастеризации пищевых продуктов, стерилизации биохимических продуктов, переработки продуктов пчеловодства нашло широкое применение использование ВЧ энергии. Применение токов ВЧ имеет одно важное преимущество эффективное и быстрое поражение микробной флоры, загрязняющей обрабатываемый объект, при сохранении его качественных показателей. Быстрота ввода энергии во всю толщу обрабатываемого объекта, легкость регулирования этого процесса делают метод наиболее перспективным и при обеззараживании семян. По данным В. Д. Еременко и др. Московский институт народного хозяйства, токи высокой частоты оказывают фунгицидное действие в опытах с искусственным заражением чеснока. Наиболее чувствительной является температура С. Однако при длительной обработке, по данным ПетровойЗавгородней ВИЗР, , наблюдается снижение энергии прорастания, всхожести и гибель семян. Исходя из этого, были тщательно проанализированы свойства паразитных бактерий, приводящих к болезням семян и гибели растений. На первом этапе решения этой проблемы был определен способ обработки семян, который позволяет полностью устранять грибную инфекцию и уничтожать споры твердой головни. Гц. Для увлажнения 1 т зерна использовали . Ю.С 7. Физическая сущность предлагаемого высокочастотного метода базируется на различии свойств сухого зерна и пораженных его участках вирусами, грибами и бактериями. Длина волны X, при которой тангенс диэлектрических потерь б воды максимален, определена экспериментально. По данным П. Дебая, Х 1 см, а по данным Г. И. Сканави, Л. Впоследствии А. Хиппель показал, что при частотах электрического поля 8 Гц потери носят дипольный характер. Частотный максимум тангенса потерь наблюдается при 9x9 Гц. По данным Р. Л. Филиппова, в этом диапазоне частот неполярные диэлектрики, например, сухое зерно, ведут себя как прозрачная среда, т. Тангенс потерь воды равен 0,, он примерно в 0 раз больше, чем сухого зерна пшеницы 0,. Таким образом, энергия электрического поля при обработке предварительно увлажненных семян поглощается пленкой воды и увлаженными пораженными участками. При предварительном увлажнении . Поскольку споры грибов и твердой головни обладают большой влагопоглотительной способностью, они впитывают воду в десятки раз быстрее, чем зерно. Через 3 мин сухие споры набухают, влажность их достигает Незараженные участки семян за этот промежуток времени, не успевают увлажниться и остаются сухими. При обработке таких семян в поле высокой или сверхвысокой частоты основная часть энергии поглощается спорами и поверхностной пленкой воды. Споры интенсивно нагреваются и гибнут, а температура семян при этом повышается незначительно. Кроме того, в данном случае благодаря прогреву семян стимулируется рост и развитие растений. При высокочастотной обработке семян перед посевом необходимо учесть рекомендации С. Д. Птицина, выражающие аналитическую зависимость предельно допустимой температуры нагрева от влажности зерна и времени пребывания его в нагретом состоянии 8, 9, 0. Высокочастотная технология обработки семян является комбинированной и объединяет в себе электрический и тепловой методы. На ее основе реализуют процессы биостимуляции семян, их обеззараживания. Теоретическое обоснование высокочастотной технологии базируется на электродинамической и гидродинамической модели клетки. При воздействии электромагнитного поля высокой частоты на материал, в нем за счет токов смещения, основанных на явлении диэлектрической поляризации, идет процесс со значительным выделением тепла ,,. Основными факторами, оказывающими стимулирующее и обеззараживающее действие на семена, являются температура нагрева зерна, зависящая от напряженности в материале и времени обработки и внешними факторами время от обработки до посева. Многие исследователи указывают на нестабильность в повышении урожайности семян зерновых прошедших физическую обработку . Это объясняется тем, что у обработанных семян улучшаются их посевные качества повышается энергия прорастания, всхожесть, сила роста.