Вестник аграрной науки Дона

Целью представленного исследования является выявление закономерности влияния системы обработки почвы на эффективность технологий возделывания кукурузы, которая является перспективной продовольственной, технической и кормовой культурой, отличающейся высокой урожайностью и засухоустойчивостью. Публикуемые в периодической печати труды по эмпирическому исследованию данного вопроса разрознены, зачастую носят узкий характер, обусловленный зональными особенностями участков возделывания, а полученные результаты противоречивы и существенно разнятся. В связи с этим в статье проведен обобщенный анализ результатов ряда эмпирических исследований различных авторов, позволяющий сформировать синтетический вывод о влиянии системы обработки почвы на формирование урожайности кукурузы. При проведении исследования в качестве критерия оценки эффективности принимался показатель урожайности кукурузы при данной системе обработки почвы, отнесенный к показателю урожайности в том же эксперименте при использовании отвальной обработки почвы. Анализ обобщенных данных позволил сделать вывод, что разница в урожайности кукурузы по интенсивным отвальным и основным безотвальным обработкам почвы несущественна, поэтому их дальнейшая сравнительная оценка должна проводиться с учетом затратности и требований охраны окружающей среды. В то же время, при минимальной системе обработки почвы урожайность кукурузы ниже, чем при применении основных обработок в среднем на 10%. Переход на прямой посев привел к снижению урожайности кукурузы на зерно на 42% в сравнении с основными обработками и на 34% в сравнении с минимальными. Результаты исследования могут представлять интерес для специалистов сельскохозяйственного производства, работников и обучающихся в научно-исследовательских и учебных организациях. В целом полученные данные позволили заключить, что снижение интенсивности обработки почвы сопровождается сокращением урожайности кукурузы при её возделывании как на зерно, так и на силос.

Ключевые слова

Устойчивость к полеганию и болезням - важнейшие хозяйственно-биологические признаки, во многом определяющие величину урожая. Потери зерна ячменя при полегании и поражении растений болезнями в отдельные годы могут достигать от 0,5 до 1 и более тонн с гектара. Поэтому поиску доноров с высокими показателями проявления этих признаков при изучении коллекции озимого ячменя придавалось большое значение. К сожалению, оценить изучаемый материал в полевых условиях на устойчивость к полеганию из-за его отсутствия в годы исследований не удалось. Поэтому, зная, что с уменьшением высоты растений устойчивость к полеганию возрастает, мы производили соответствующие замеры. Исследованиями установлено, что высота растений сильно колеблется в зависимости от метеоусловий года. В сухие и жаркие годы (2011-2013 гг.) она, в лучшем случае, достигает 80 см, поэтому полегания у изученных образцов в эти годы не отмечалось. В среднем за годы исследований высота растений озимого ячменя в изучаемой коллекции колебалась от 50 до 80 см. Большинство сортообразцов сформировало соломину в пределах 51-65 см. В эту группу вошли сорта и линии краснодарской селекции - Циклон, Новатор, Секрет, Зачёт, Бастион, Романс, Михайло, Павел, Хуторок, Спринтер, Стратег, Зимур, КубАгро-1, 388-2, 385-1, 397-4, 386-1, 386-2, 388-1; сорта селекции ВНИИЗК - Полёт, Жигули, Тимофей, Тигр; сорта Трудивник (Украина), Эспада (СНИИСХ), образцы из Болгарии - DAI 04177, DAI97 и Чехии - SG-L 97/04/05. Они представляют большой интерес для практической селекции. Полукарликовые образцы VA04В-160 (США), DAI03940, DAI03468 (Болгария) с высотой соломины 30-45 см, к сожалению, в полевых условиях показали слабую зимостойкость. Не исключая их селекционной ценности в селекции на устойчивость к полеганию, их можно использовать для получения промежуточных форм с последующими беккроссами на зимостойкость. Наиболее контрастными для оценки сортообразцов по устойчивости к болезням были 2011 и 2012 годы. Не исключая селекционную ценность отдельных образцов озимого ячменя, толерантных к той или иной болезни и проработав большой коллекционный материал, нам удалось выделить сорта и линии, сочетающие устойчивость к мучнистой росе и гельминтоспориозу. В первую очередь, это сорта из КНИИСХ: Циклон, Радикал, Бастион и сорта ВНИИЗК: Жигули и Полет. На примере представленных сортов становится вполне вероятной возможность получения трансгрессивных форм с комплексной устойчивостью к распространённым в зоне болезням.

С целью экономического развития всех секторов промышленности и агропромышленного комплекса руководством страны поставлена стратегическая задача - к 2020 году снизить энергоёмкость продукции на 40%. Решающее значение будет иметь создание и внедрение инновационных экологически безопасных эффективных технологий и техники, основанных на энерго- и ресурсосбережении и обеспечивающих многократную интенсификацию технологических процессов обработки сельскохозяйственного сырья и водных биоресурсов, значительное повышение выхода и качества готовой пищевой продукции. Применяемые в пищевых отраслях градиентные способы обработки сельскохозяйственного сырья и гидробионтов приводят к снижению биологической ценности, качества и выхода пищевой продукции. Использование СВЧ-энергии обеспечивает сокращение продолжительности процессов обработки сырья в 3-150 раз, повышение качества и увеличение выхода готовой продукции на 4-20% и в ряде технологий на 50-90%,снижает общую обсеменённость микроорганизмами и бактериями на один-три порядка, сокращает расход электроэнергии на 15-50% и в ряде процессов в 3-8 раз при полном исключении на технологические нужды пара, горячей воды и воздуха, холодной воды и затрат на её очистку. Огромное преимущество СВЧ-оборудования - его многофункциональность. Показано превосходство микроволновых технологий перед традиционными технологиями обработки гидробионтов. Приводятся примеры разработанных и внедренных в рыбохозяйственном комплексе страны конвейерных СВЧ-установок ДРП-20, MWC-64, А1-AФВ для обработки мороженой рыбы, рыбного филе, икры, кальмара, мидий и других гидробионтов. Разработана технология и конвейерная СВЧ-установка для комплексной обработки мидий, гребешка, устриц и других моллюсков, превосходящая градиентные традиционные технологии. Необходимо разрабатывать СВЧ-технологии и создавать технологическое СВЧ-оборудование многофункционального назначения для пищевых отраслей АПК России.

Целью работы являлось экспериментальное и расчетное определение времени сушки измельченных клубней топинамбура в виде кубиков размером 6х6х6 мм в слое высотой до 100 мм применительно к их сушке на ленточных и конвейерных сушилках. Также изучены пути энергосбережения при реализации процесса сушки. Существующие технические средства сушки клубней топинамбура используют постоянные режимы по температуре и скорости теплоносителя, что не позволяет осуществлять переменные режимы с увеличением температуры и снижением скорости теплоносителя (по мере уменьшения влажности материала при продолжительности его высушивания, исчисляемой часами). Известные методы расчета содержат ряд трудноопределимых параметров, что затрудняет их использование для исследуемого процесса. Проведены эксперименты по сушке кубиков в монослое (1-2 кубика), показавшие, что процесс сушки можно разделить на три этапа в периодах постоянной и переменной скоростей сушки, для которых определены значения эквивалентных коэффициентов теплопроводности. Предлагаемый расчет времени сушки основан на уравнении теплопередачи в плоском ограниченном слое при усредненных значениях для каждого отрезка удельной поверхности материала, разности его температур и влагосодержаний. Энергосбережение обеспечивается тем, что температуру агента сушки (теплоносителя) выбирают из условия достижения температуры частиц материала, равной около 60 ºС, а скорость агента сушки снижают по ходу процесса. При этом скорости теплоносителя, обеспечивающие энергосбережение, на первом этапе составляют 0,65, на втором и третьем - 0,40 и 0,25 м/с. В сумме это обеспечивает экономию энергии порядка 20-25%. Для реализации предложенных режимов сушки рекомендуется использовать трехъярусные ленточные или конвейерные сушилки с найденной скоростью теплоносителя по ярусам.

Ключевые слова

Решение проблемы продовольственной независимости во многом связаны с вопросами качества машин и оборудования пищевой и перерабатывающей промышленности АПК. На современном этапе развития машиностроения для пищевых и перерабатывающих отраслей принципиальное значение имеет комплексная оценка качества созданных и произведённых машин и оборудования на всех этапах проектирования и технологических процессов их производства. Качество и надёжность оборудования формируется на различных этапах его жизненного цикла: техническое задание на изделие определяет 100% качества оборудования; эскизный и технический проект - 50-80%; рабочий проект и технологическая подготовка производства - 5-35% и производство - 5-25%. Качество создаваемого оборудования - интегральный показатель, характеризующий ряд различных групповых свойств показателей. Все групповые и единичные показатели оборудования и машин характеризуются специфичной неоднородностью и широким спектром размерности. Используемые методы определения показателей качества оборудования не позволяют формировать качество на всех этапах создания инновационных образцов техники высшего мирового уровня. При создании системы формирования качества создаваемого оборудования и машин разработана математическая модель на основе метода дифференцированной оценки совершенства инновационного оборудования. Метод имеет определённые преимущества перед традиционными способами, поскольку основан на формализации и обобщении критериев качества показателей оборудования и экспертной оценки уровней качества готового изделия. Использование метода позволяет количественно установить степень изменения единичных и комплексных показателей качества оборудования на всех этапах его создания, определить «слабые» звенья в цепи этапов разработки и оптимизировать параметры единичных технологических и физических показателей с целью получения техники, приближенной к мировому уровню требований. Отсутствие формируемого качества оборудования комплексных показателей: ресурсосбережение, экологичность и многофункциональность, решается по двум направлениям. Первое - посредством расширенного многокомпозиционного моделирования, второе - переходом к диверсифицированному моделированию.

Ключевые слова

Целью работы является создание принципиально нового научно-технического решения для автоматизации определения экономически и технологически наилучших моментов времени перехода от кормления птицы вволю к её ограниченному кормлению в технологическом процессе кормления поголовья в животноводстве и птицеводстве по хозяйственному критерию результативности производства продукции. Автоматически определённый технологически оптимальный момент времени, в который вторая производная коэффициента конверсии кормов по времени меняет свой знак, когда необходима коррекция режима кормления для исключения бессмысленного перерасхода кормов, даёт информацию специалистам - животноводам и птицеводам - для совершенствования технологий животноводства и птицеводства. Начиная с автоматически определённого экономически оптимального момента времени, на производстве мясной продукции следует ввести режим ограниченного кормления, то есть скорректировать технологию кормления животных и птицы, что напрямую связано с повышением технико-экономической эффективности производственного процесса. Формирование сигналов экономически оптимальных моментов времени замены режима кормления вволю на режим дозированного ограниченного кормления является хозяйственной (экономической) необходимостью, поскольку существенно повышает точность управления сельскохозяйственным технологическим процессом кормления животных или птицы, причём новое техническое решение предполагает использование только технических средств автоматического управления сельскохозяйственным производством. Новизной предложенных разработок является введение в перечень традиционных математических моделей при управлении процессом новых понятий в виде соответствующих экономико-математических моделей и вычислительных действий, например, величины экономического коэффициента конверсии кормов его второй производной по времени. Применение новых методов и технических решений позволяет автоматически отследить наивысшую технологическую или экономическую результативность процессов кормления в отраслях животноводства и птицеводства. В их основе лежат новые экономико-математические модели сельскохозяйственных технологических процессов, реализуемые посредством вычислительной техники в целях автоматизированного управления этими процессами по экономическому критерию. Автор обсуждает информатизацию и автоматизацию технологий в животноводстве и птицеводстве. Производство осуществляется в автоматизированном режиме по технико-экономическому критерию.

Ключевые слова

Развитие солнечной энергетики сопряжено с углубленным изучением энергетического потенциала солнечной радиации в заданном регионе. Одним из источников информации являются данные актинометрии, полученные метеорологическими станциями наблюдения. В работе приведены результаты статистического анализа одной группы таких данных - измерений глобальной и диффузионной солнечной радиации. В результате проведенных вычислений получены статистические модели для оценки значений глобальной и диффузионной солнечной радиации для Иркутска. На основе результатов обработки строится аналитическая модель средних значений и предлагается методика построения границ доверительных интервалов. Рассмотрены основные проблемы применения данной модели на практике и пути её дальнейшего развития. Первая проблема - это недостаточное количество данных для проведения вычислений. Особенно это заметно для данных по диффузионной радиации. Из всего набора данных пригодными оказались только данные за шесть лет наблюдения. Соответственно и полученные оценки среднего значения и среднеквадратичного отклонения имеют большую дисперсию. Негативно это сказалось и на определении границ доверительных интервалов. Основным путем решения этой проблемы является привлечение иных источников данных по солнечной радиации. В настоящее время авторы исследуют возможность использования данных из проекта NASA SSE. Вторая проблема - использование равновеликих доверительных интервалов. Поскольку эмпирическое распределение в сечениях (по дням) имеет несимметричную форму, то более корректным является использование равновероятностных доверительных интервалов. Дальнейшим развитием модели может стать раздельный расчёт доверительных интервалов по сезонам и месяцам. В заключение необходимо отметить, что применение модели предпочтительнее при её реализации в виде программного комплекса, что избавит пользователя от необходимости самостоятельного проведения расчетов.

Проектирование и внедрение объектов альтернативной энергетики и их энергетическая эффективность является ключевой для регионов России, и Волгоградская область не является исключением. Один из возможных путей развития - разработка и внедрение станций альтернативной энергетики (САЭ). Сдерживающим фактором для инвестиций являются высокие риски из-за объективного отсутствия метеорологических данных, определяющих потенциальную эффективность функционирования САЭ, а следовательно, и выгоды от строительства САЭ. Кроме этого, можно выделить недостоверность существующих методов расчета технико-экономического обоснования строительства САЭ, связанную, в первую очередь, с неопределенностью информации. Реализация проекта ведется совместно с Корейским институтом энергетических исследований (KIER). Запуск данного проекта в эксплуатацию позволит измерять и анализировать количество солнечных и ветровых ресурсов в ЮФО для определения мест, наиболее подходящих для строительства станций альтернативной энергетики (САЭ) на основе ВИЭ - Солнечные Электростанции СЭС и Ветровые Электростанции ВЭС, а также улучшить методы оценки привлекательности инвестиционных проектов в альтернативную энергетику. Данное исследование является новым и может внести вклад в позиционирование Волгоградской области как лидера в области альтернативной энергетики. Предложенная методика универсальна и может быть легко перенесена на перспективные регионы для применения в регионы с высоким потенциалом возобновляемой энергетики. Проект направлен как на государственный, так и на частный сектор, на пользователей, которые могут быть политиками или частными компаниями, заинтересованными в поддержке или инвестировании возобновляемых источников энергии.

Ключевые слова

Целью работы является разработка коротких маршрутов перевозки мелкопартионных грузов путем усовершенствования «задачи коммивояжера». «Задача коммивояжера» совершенствуется путем снятия ограничения, что каждый пункт маршрутной сети должен быть пройден только один раз. В настоящее время наблюдается увеличение спроса на мелкопартионные перевозки вследствие их широкого применения для доставки социально значимых грузов, продовольственных товаров, грузов сферы бытового обслуживания, почты и т.д. Мелкопартионные перевозки составляют около 3% от общей транспортной работы. При наличии большого количества предприятий, выполняющих мелкопартионные перевозки, и конкуренции между ними, актуальной задачей перевозчиков является использование эффективных методов маршрутизации. Они позволят: осуществлять доставку широкого ассортимента продукции «точно в срок» в большом количестве пунктов погрузки-разгрузки; уменьшить перепробег автомобилей и, как следствие, снизить затраты на перевозку; обеспечить конкурентоспособность перевозчиков. В результате есть возможность получить значительно короткие маршруты, а соответственно и время работы на них. Результаты способствуют минимизации себестоимости продукции и стоимости ее транспортировки до конечного потребителя, вследствие чего повышается конкурентоспособность перевозчиков.

Ключевые слова

Самый высокий процент электротравматизма приходится на отрасль животноводства в сельском хозяйстве. Удельный вес электротравматизма приходится на персонал животноводческих ферм, обслуживающих групповые автопоилки с электроподогревом, а также животных при их поении. Целью работы является электробезопасность групповой автопоилки с термосифонной циркуляцией воды для крупного рогатого скота. Рассмотрена конструкция групповой автопоилки для крупного рогатого скота, с термосифонной циркуляцией воды, которая имеет конструкцию с заглубленным нагревательным элементом. Для безопасной эксплуатации групповой автопоилки с электрическим подогревом воды необходимо обеспечить электрическую связь металлических конструктивных частей корпуса с нулевым защитным проводником и с устройством выравнивания потенциалов. Предлагается выполнить выравнивание потенциалов в виде кольцевого заземлителя, заложенного на глубину 0,44 r, но не менее 0,5 м, с диаметром проводника 10 мм, выполненного из оцинкованной стали или 8 мм - из меди. В качестве защитной аппаратуры рекомендуется устанавливать дифференциальный автомат (дифавтомат), который сочетает в себе функции автоматического выключателя и УЗО. Таким образом, установлено экспериментально, что предложенная конструкция электробезопасности групповой автопоилки с термосифонной циркуляцией воды является средством защиты человека и животного от поражения электрическим током. Кроме того, установленный дифференциальный автомат осуществляет защиту от возгорания и пожаров, возникающих вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования, при нарушении нулевого уровня изоляции, прямом прикосновении к одной из токоведущих частей или при обрыве защитных проводников.

Ключевые слова

Приведены критерии оценки состояния международной продовольственной безопасности (МПБ) и методы их расчета. Проанализированы алгоритмы определения количественных значений оценки критериев на уровне страны (России): самообеспечения; по доле объемов импортируемого продовольствия в общем объеме продуктов, использованных на потребление; по удельному весу отечественной продукции и продовольствия в общем объеме товарных ресурсов (с учетом переходящих запасов. Рассчитаны количественные показатели критериев с учетом существующих методических подходов. Исследована динамикау каждого показателя. По каждому виду продовольствия и сырья автор строит графики, рассматривает тренды развития. Зерно. Уровень самообеспечения ни в одном из 7 лет исследования не опускался ниже порога, самый низкий уровень за эти годы был в 2010 г.: удельный вес зерна отечественного производства в общем годовом физическом объеме зерновых товарных ресурсов (с учетом переходящих запасов) удивительно стабилен и также во все годы превышает установленный Доктриной порог. Вместе с тем, установлено, что оба показателя стремятся к снижению: тренд самоокупаемости - более определенно; тренд удельного веса отечественного зерна в общем годовом объеме его товарных ресурсов (с учетом переходящих запасов) - плавно, что связано с нивелирующей ролью переходящих зерновых запасов. Такое положение с обеспеченностью зерном не может удовлетворять потребности нашей страны. При задаче решения проблемы развития животноводства, а также увеличения экспорта зерна, что потребует больших дополнительных его объемов, показатель переходящих запасов зерна в процентах от годового объема его потребления должен быть существенно выше, чем в настоящее время. Рассмотрены тренды по картофелю, овощам, бахчевым. Особое внимание уделено оценке продовольственной безопасности по животноводческой продукции. Молоко и молочные продукты. Как показатели уровня самообеспечения, так и показатели удельного веса отечественных молока и молокопродуктов в общем годовом физическом объеме их товарных ресурсов (с учетом переходящих запасов) постоянно снижаются, что четко просматривается по трендам и намного меньше пороговых значений, установленных Доктриной продовольственной безопасности. Мясо и мясопродукты. Тренды обоих критериев растут. Вместе с тем еще не достигнуты пороги ни по уровню самообеспеченности, ни по удельному весу отечественных мяса и мясопродуктов в общем годовом физическом объеме их товарных ресурсов (с учетом переходящих запасов). Остается фактом превышение нормы по доле в потреблении импорта. Рассмотрены отдельные предложения по совершенствованию методик расчета количественных показателей критериев.

Ключевые слова