Конструкция рабочей камеры для электроискровой обработки
Водно-торфяной пульпы
| Фото 2 |
Для электрогидравлического воздействия на водно-торфяную смесь специалистыООО«Электрогидравлика» по нашей просьбе изготовили рабочую камеру циклического действия емкостью 8 литров (фото 3).
| Фото 3 |
В таком устройстве были обработаны три образца верхового торфа, добываемого в ОАО «Туршовка».Перед обработкой сухой торф был смешан с водой в соотношении по весу 1:3. Обработка длилась соответственно 5; 7,5 и 10 минут при среднем режиме, так как напряжение разрядов было установлено 30-35 кВ, а емкость конденсаторов- 1 мкф. При этом частота разрядов составила 3 Гц.
|
|
|
Определение ростостимулирующей активности
образцов верхового торфа
Объектами нашего исследования являются гуминовые вещества, концентрация которых в водном растворе, согласно гипотезе,значительно увеличивается при электрогидравлической обработке торфо-водяной пульпы.ГК, входящие в состав торфа, в естественном состоянии малоактивны и практически полностью находятся в нерастворимой в воде форме. Физиологически активными являются лишь соли, образуемые ГК со щелочными металлами – натрием, калием (гуматы).Гуматы − это группаестественных высокомолекулярных веществ,которые благодаря особенностям строения ифизико-химическим свойствам характеризуютсявысокой физиологической активностью[6, с.2].
Механизм действия гуминовых веществ заключается встимулировании всех биохимических процессов ворганизме растения не только на начальном этапепрорастания семян и образования корневойсистемы, но и дальнейшего роста и развитиярастения. Они изменяют проницаемость клеточныхмембран, повышают активность ферментов,содержание хлорофилла и продуктивностьфотосинтеза. Как следствие, ускоряется деление клеток, а значит, происходит улучшение общего роста растения. В результате присутствия гуматов активно развивается корневая система, усиливается корневое питание растений, а также всасывание влаги. Увеличение биомассы растения и активизация обмена веществ ведёт к усилению фотосинтеза и накоплению растениями углеводов.
|
|
|
Спецификой гуминовых веществ является их вероятностныйхарактер, обусловленный особенностями образования в результатеестественного отбора устойчивых структур. Как следствие, кфундаментальным свойствам гуминовых веществ относятсянестехиометричность состава, нерегулярность строения, гетерогенностьструктурных элементов и полидисперсность. В связи с этим понятиемолекулы для гуминовых веществ трансформируется в молекулярныйансамбль, поэтому к ним не применимы традиционные способы описания строенияорганических соединений, характеризующие количество атомовв молекуле, число и типы связей между ними [6, с.3].Наряду с этим гуматы не токсичны,не канцерогенны и не обладают мутагеннымдействием, что в свою очередь создаетпредпосылки получения экологически чистойпродукции.
Для определения биологической активности гуминовых препаратов в Российской Федерации разработан метод, закрепленный стандартом
ГОСТ Р 54221-2010.Сущность метода заключается в определении увеличения всхожестисельскохозяйственных культур (семян огурцов), длины стеблей и корней, атакже массы растений под действием гуминовых препаратов по сравнению с контрольным образцом. Увеличение указанных показателей отражает биологическую активность гуминовых препаратов.
|
|
|
В соответствии с рекомендациями Кашинской Т.Я., длянаших исследований были взяты три образца торфа, подвергнутые электрогидравлической обработке, а также один образец с исходным торфом, которыемы смешали с дистиллированной водой в соотношении 1:25 и 4 часа прогревали при температуре100 градусов. Затем полученные растворы были слиты с осадка и профильтрованы. Для определения массовой концентрации мы их взвесили с точностью до 0,01 грамма и выпарили воду, поместив чашки Петри на батарею отопления. Концентрация растворов четырех образцов составила от 0,14 до 0,16%. В связи с тем, что для данного метода стандартом определена концентрация гуминовых препаратов 0,01 или 0,005%, мы рассчитали вес растворов, в которые необходимо добавить по 10 мл дистиллированной воды с целью получения концентрации 0,005% (Приложение 2).
В чашки Петри поместили двойной слой фильтровальной бумаги,предварительно обработанный растворами четырех образцов в концентрации 0,005% в количестве по 10 мл, и высеяли по 7 семян огурцов сорта «Беларускікарнішон»,обработанных слабым раствором перманганата калия в течение 30 минут. Параллельно был заложен контрольный образец, где вместо гуминового препарата использовалась дистиллированная вода.
|
|
|
Для проведения опыта была использована теплица комнатная школьная ТШК-1 «Флора»(фото 4).В нее мы поместили чашки Петри с семенами и выдерживали в течение трех суток при температуре около +30°С, азатем еще трое суток на свету при комнатной температуре.Опыт проводили с трех- и двукратной повторностью.Подсчет нормально проросших семян проводился дважды: через трое суток проращивания в комнатной теплице (фото5) и на шестые сутки после проращивания насвету при комнатной температуре.
| Фото 5 |
| Показатели | Фон | ГП-1 | Гп-2 | ГП-3 | ГП-4 |
| Всхожесть семян, % | 28,6 | 28,6 | 33,3 | 71,4 | 78,6 |
| Биологическая активность ГП по увеличению длины стеблей, мм | 12,8 | 30,5 | 33,3 | 71,4 | 78,6 |
| Биологическая активность ГП по увеличению длины корней, мм | 15,2 | 41,8 | 29,3 | 49,4 | 26,7 |
Таблица 1. Результаты вегетативного опыта с семенами огурцов
В связи с тем, что различия в действии среди четырех образцов растворов намустановить не удалось, ростостимулирующую активность ГК оценивали проведением вегетационного опыта, в котором в качестве тесткультуры использовалась кукуруза. Исследовалось действие ГК при концентрации 0,001% на растение в начальной стадии его развития. Для проведения опыта также была использована теплица ТШК-1 «Флора», в > 
качестве сосудов применили стандартные стеклянные банки емкостью 0,5 литра и «двойные» капроновые крышки к ним. Изучив литературу о проведении вегетационных опытов с водной культурой,сосуды мы обернули черной пленкой для создания благоприятных условий развития корней, а затем-белой бумагой для
| Фото 6 |
Для того чтобыопределить степень точности и достоверность результатов для каждого из пяти вариантов опыта, были взяты по два параллельных сосуда. Все десять сосудов были заполнены питательной смесью Прянишникова (Приложение 1)[8].В капроновых крышках мы просверлили по семь отверстий диаметром 8 мм и столько же диаметром 3 мм. В большие отверстия мы поместили семена кукурузы, которые до этого прорастили во влажном песке в течениечетырех суток.
| Фото 7 |
На заключительном этапе опыта мы измерили высоту растений, определили вес их стеблей и корней. Эти результатыи их математическая обработка представлены в таблице (Приложение 3,4,5).
| Фото 8 |
Как видно из этих данных и построенных на их основе диаграмм, при выращивании проростков кукурузы на питательной смеси Прянишникова с добавлением растворов гуминовых кислот во всех сосудах получен прирост веса корней, который относительно варианта 1 (без добавления растворов) составил от 32 до 58%(Приложение 6). С учетом ошибки разницы между вариантами опыта прироствеса корней во всех трех вариантах с раствором из активированного торфа относительно варианта 2 с раствором из исходного(не активированного) торфане может быть признан достоверным.
| Фото 9 |
Заключение
Для достижения поставленной цели и получения достоверных результатов мы ознакомились с технологическим процессом на
ООО «Туршовка» Крупского района, использовали материальную базу и помощь специалистов ООО «Электрогидравлика», расположенного в городе Речица Гомельской области. При работе с семенами сельскохозяйственных культур, приготовлении растворов из торфа и выборе методики проведения вегетационного опыта с кукурузой мы руководствовались рекомендациями специалистов государственной инспекции по семеноводству, карантину и защите растений по Крупскому району и указаниями Кашинской Т.Я., старшего научного сотрудникаГНУ «Институт природопользования НАН Беларуси», кандидата технических наук.
В результате исследований получены следующие результаты:
1. Для изучения возможностей электрогидравлической обработки была выбрана установка ЗЕВС–Профи, позволившая воздействовать на торфо-водяную пульпу в среднем режиме.
2. В сотрудничестве со специалистами ООО «Электрогидравлика» сконструирована, изготовлена и испытана рабочая камера для электроискровой обработки водных растворов, получены образцы активированного торфа при соотношении в них смеси вода-торф 3:1.
3. Биологическая активность образцов верхового торфа, подвергнутых электрогидравлической обработке, подтверждена увеличением всхожести семян огурцов до 50%. При этом длина стеблей увеличилась более чем в 5, а корней - в 3 раза. Увеличение высоты стеблей кукурузы относительно варианта с раствором из не активированного торфа составило 17,5% и прирост зеленой массы - 40,3%.
4. Добавление к питательной смеси Прянишникова растворов гуминовых кислот, полученных из не активированного и активированоого верхового торфа, привело к приросту веса корней кукурузы от 32 до 58 %. Однако достоверного прироста веса корней в вариантах с растворами из активированного торфа при использовании имеющегося учебного оборудования нам установить не удалось.
5. Приведенные выше результаты и приобретенный опыт позволили нам приступить к опытам с целью получения таких почвосмесей, в состав которых не входят минеральные удобрения, но их свойства не уступают продукции, выпускаемой ОАО «Туршовка». При этом мы рассчитываем на дальнейшее сотрудничество с институтом природопользования НАН Беларуси, в планах работы которого на 2017 год обозначена тема: «Создание теории и методов модификации торфа и сапропелей с целью повышения конкурентоспособных свойств конечной продукции».
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 188; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!