Болезни растений снижают урожайность сельскохозяйственных культур и могут серьезно повлиять на устойчивость аграрной отрасли. Для контроля и эффективной борьбы болезней важно их выявлять на раннем этапе. Провели анализ оптических методов и приборов диагностики зараженности растений. (Цель исследования) Разработать прибор оптической фотолюминесцентной диагностики заражения семян злаковых растений фузариозом. (Материалы и методы) Исследовали зараженные фузариозом семена озимой пшеницы сорта Иришка 172 и ячменя Московский 86. (Результаты и обсуждение) В универсальном приборе, измеряющем зараженность пшеницы и ячменя, необходимо иметь три источника излучения с длиной волны 362, 424 и 485 нанометров. Для возбуждения люминесценции на длине волны 362 нанометра наиболее подходит светодиод VLMU3510-365-130, на 424 нанометра - светодиод CREELED424, на 485 нанометров - светодиод XPEBBL-L1. Для регистрации люминесценции семян в диапазонах 390-550 и 510-670 нанометров выбран фотодиод VEMD5510, а в диапазоне 450-600 нанометров - фотодиод BPW21R. Также выбраны микроконтроллер, операционный усилитель, дисплей, клавиатура и другие компоненты. Разработана структурная схема, включающая светооптический и электронный блоки, а также блок питания. При лабораторных испытаниях прототипа прибора «ЛЮМ ВИМ-1» получены зависимости фотосигналов при 362, 424 и 485 нанометрах для семян пшеницы и ячменя различной степени зараженности. Методика определения зараженности фузариозом включает пробоподготовку, возбуждение и регистрацию фотолюминесценции, усиление соотношения фотосигналов и расчет зараженности по градуировочным уравнениям. (Выводы) На основе критерия энергоэффективности выбраны источники и приемники излучения для прибора экспресс-контроля степени заражения фузариозом семян пшеницы и ячменя. В ходе лабораторных испытаний подтверждены ранее полученные зависимости потоков фотолюминесценции семян от зараженности и уточнены градуировочные характеристики разработанного прибора.
Отметили, что воздушная (аспирационная) сепарация частиц по плотности и размеру с помощью воздушного потока – наиболее эффективный и экономически оправданный метод очистки от лузги подсолнечного шрота. Снижение содержания лузги и увеличение концентрации белка позволяет повысить кормовую ценность и расширяет сферы применения шрота, особенно в высокопродуктивном животноводстве. (Цель исследования) Повышение эффективности выделения белковой фракции при очистке шрота подсолнечника в вертикальном пневмоканале с батарейными и колонковыми ускорителями воздушного потока и рассекателями обрабатываемого материала. (Материалы и методы) Исследования проводили в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ на макете пневмосепарирующего канала. Колонковые и батарейные ускорители воздушного потока обеспечивают равномерное распределение воздушного потока над слоем материала, что позволило повысить экспозицию процесса сепарации и четкость разделения материала. (Результаты и обсуждения) Разработанный макетный образец вертикального пневмоканала обеспечивает выход белка не менее 75 процентов и полноту выделения примеси не менее 70 процентов. (Выводы) Коэффициент живого сечения ускорителя в макетном образце пневмоканала должен составлять 50-60 процентов, а высота батарейного ускорителя – от 55 до 75 миллиметров. Высота установки батарейного ускорителя над вершинами рассекателей потока обрабатываемого материала должна быть от 160 до 220 миллиметров. Оптимальная удельная нагрузка обрабатываемого материала составляет до 2,0 килограммов на один сантиметр кубический в час. При пропускной способности машины до 2 тонн в час содержание выделяемого компонента (белка) в исходном материале от 35 до 40 процентов.
В условиях импортозамещения необходимо усилить развитие селекции зерновых и других культур для создания новых сортов и наращивания объемов семенного материала. Роботизация техники в растениеводстве позволит быстрее справиться с данной задачей путем снижения затрат на ручной труд и повышения производительности на втором и третьем этапах селекционных работ. (Цель исследования) Создание робота для подачи семян в высевающий аппарат селекционной сеялки и выработка рекомендаций по его применению. (Материалы и методы) Робот разработан в соответствии с требованиями стандартов при посеве зерновых, зернобобовых и других культур на селекционных делянках. Предложен метод для определения применения одно- или многоуровневого робота для подачи семян в зависимости от площади селекционного участка. (Результаты и обсуждение) Разработали конструкционную схему и алгоритм действия робота карусельного типа, который может быть интегрирован в селекционные кассетные сеялки разных типов. Выведена формула применения робота для подачи семян в зависимости от параметров селекционного участка и требуемого количества кассет. (Выводы) Лабораторные исследования с использованием роботизированного кассетного загрузочного устройства или робота для подачи семян вместо выполнения операции вручную на втором и третьем этапах селекционных работ показали возможность сократить время посева на 12 процентов, увеличить производительность на 20-30 процентов.