Реферат 2
Введение 3
1 Плазменная обработка 4
1.1 Предпосевная обработка 5
2 Техническое описание проекта 8
2.1 Состав воздуха 8
2.2 Разряд в воздухе 9
2.3 Апокампический разряд 10
2.4 Описание установки для облучения картофеля апокампический
разрядом 10
2.5 Ход эксперимента 11
2.6 Вывод по двум состоявшимся экспериментам 21
3 Патентные исследования 23
3.1 Динамика патентования по годам 23
3.2 Анализ патентовладельцев 25
4 Экономическая эффективность применения предпосевной
плазменной обработки картофеля 29
5 Устойчивое развитие (экология) 34
6 Инженерная этика 36
Заключение 40
Список литературы 41
Актуальность исследования заключается в активном развитии исследования и использования плазмы и плазменной обработки в сельском хозяйстве на территории Российской Федерации и не только.
Интерес к теме обусловлен тем, что плазменная обработка не наносит вреда плодородной земле, а также ускоряет темп роста и процесс созревания корнеплодов, повышает урожайность [1-4].
Большинство посадочных площадей, на данный момент, расположены в условиях рискового земледелия, растениям приходится адаптироваться к внешним факторам, которые влияют на них в процессе роста: заболоченность почвы, низкие температуры, ограниченное количество питательных веществ в почве, большое количество содержания солей и кислот в почве.
В данной работе плазменная обработка была применена по отношению к культуре картофеля. Насколько нам известно, такие работы ранее не велись. Кроме того, новизна работы состоит в том, что обработка осуществляется не плазмой, а продуктами распада плазмы апокампического разряда. Обоснование этому будет приведено далее в разделе 2.
Результаты работы были апробированы:
1) XIX Международная школы-конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Инноватика-2023». «Действие продуктов распада плазмы апокампического разряда на урожайность картофеля».
2) Действие продуктов распада плазмы апокампического разряда на урожайность картофеля (Solanum tuberosum L.) / Э.А. Соснин, О.Н. Грецкая, С.А. Нужных, И.А. Викторова [и др.] // Прикладная физика. 2023. № 2. С. 22- 28. DOI: 10.51368/1996-0948-2023-2-22-28.
Актуальность данной темы тесно связана с экологической реорганизацией сельскохозяйственных производств, так как применение данной предпосевной обработки сократит использование фунгицидов, которые имеют отрицательное влияние на почву.
1 Плазменная обработка
Плазменная обработка семян растений осуществляется в условиях высокочастотного плазменного разряда при пониженном давлении в газовой среде (воздух, смеси газов) в специальном плазменном оборудовании.
Для каждого типа семян создаются свои уникальные условия плазменной обработки для получения наилучших свойств семян, растений плодов - таких, как: всхожесть, энергия прорастания, полевая всхожесть, устойчивость растений к грибковым и бактериальным заболеваниям, сохранность семян и зерна в условиях длительного хранения, ускорение темпов роста и развития растений на различных фенофазах, повышение урожайности растений, повышение содержания в плодах витаминов, белков, аминокислот, микро- и макро — элементов и других[10].
Плазменная обработка имеет преимущество в эффекте и в результате по комплексному многофакторному сбалансированному воздействию на семена по сравнению с такими известными способами, как: стратификация, ферментирование, облучение электрическим или магнитным полем, ультрафиолетовое и лазерное облучение, и др.
В настоящее время продолжается активное накопление экспериментальных данных о влиянии плазмы, полученной в различных условиях (тип разряда, газовая среда и её давление, геометрия) на развитие растений. Например, воздействие на семена пшеницы плазмы атмосферного давления в Аг вызывает травление поверхности семян, что в свою очередь J- стимулирует процессы набухания семян и, как следствие, приводит к ускорению прорастания [5]. Другой пример: некоторые химически активные частицы - продукты распада плазмы, полученной в Не - попадая в устьица листьев, могут инактивировать возбудители грибковых и вирусных заболеваний растений [6].
Отдельный интерес представляет плазма и продукты её распада, полученные в разрядах в воздухе атмосферного давления (смесь кислорода, азота, углекислого газа и паров воды). Этот способ получения плазмы позволяет отказаться от инертных газов и оборудования, необходимого для работы при пониженных давлениях, что упрощает процедуру обработки. Состав такой плазмы зависит от типа разряда [7] и может включать в себя как активные частицы кислорода (ОЗ, синглетный кислород), колебательно и электронно возбужденные молекулы атомы и/или молекулы (02, Н2, N2, СО, С02, Н20), гидроксильные радикалы (НО*, Н02*), перекись водорода (Н2О2) и активные частицы азота (N0, N02, N03 и др.) [8, 9].
1. Проведенные двухлетние полевые исследования показали, что:
1.1. Обработка продуктами распада плазмы апокампического разряда в течении 2-х минут увеличивает биометрические показатели и всхожесть.
1.2. Обработка повысила урожайность сорта «Гала» на 27%.
1.3. Плазменная обработка не повлияла на качество урожая, но обеспечила раннее появление всходов и ускоренный рост.
2. При повышении уровня урожайности становится возможной оценка эффективности внедрения данного процесса на основе дополнительного дохода, полученного в результате прибавки урожайности. Был получен экономический эффект в размере 288187 рублей с гектара. Экономический эффект, приходящийся на 1 рубль затрат, составил 10244,8 рублей.
Полученные результаты подтвердили эффективность проведения предпосевной обработки корнеплода для увеличения продуктивности этой ценной культуры в условиях Томской области.
Полученные исследования важны для роста возможностей сельского хозяйства в мировых масштабах, с целью применения и внедрения экологически чистого и безопасного способа стимуляция жизнедеятельности растений за счёт применения такого физического фактора воздействия как ионизация газа.
На основании полученных данных и оценок, следует рекомендовать продолжение полевых исследований с последующей сертификацией процедуры обработки картофеля.
