Важным этапом повышения эффективности растениеводства является разработка научно обоснованных технологий и технических средств предпосевной подготовки и обработки семян. Среди разнообразных методов, положительно влияющих на повышение урожая, скороспелость и устойчивость к неблагоприятным условиям, одним из перспективных является дражирование. (Цель исследования) Математически представить связь между входными и выходными параметрами технологического процесса предпосевной обработки семян для определения его неизвестных динамических характеристик. Обосновали целесообразность использования дражированных семян, в состав оболочки которых включены вещества, необходимые для активного роста и повышения устойчивости к неблагоприятным воздействиям. Искусственное покрытие обеспечило их более точный высев. (Материалы и методы) Провели экспериментальные исследования с применением компьютерного математического моделирования. Обработали результаты экспериментов методами математической статистики с применением пакета статистического анализа, пакета прикладных программ для исследования, анализа и моделирования технологических процессов. Определили физико-­механические свойства семян, показатели их качества и наполнителей. (Результаты и обсуждение) Использовали программу для решения задач экспериментальных исследований, включающую в себя получение: информации о процессах, выполняемых машинами по предпосевной обработке семян в соответствии с разработанными моделями их функционирования; выбор наиболее эффективных средств измерения, регистрации и обработки информации о работе машин и оборудования в нормальных условиях функционирования; проверку эффективности разработанных методов и средств, обеспечивающих качество технологического процесса в условиях случайных возмущений. Исследовали параметры и режимы установки для дражирования семян. (Выводы) Вычислили средние значения параметров процессов предпосевной обработки семян в условиях нормального функционирования машин и оборудования с учетом достоверности, надежности полученных характеристик. Разработали основы технологического процесса нанесения искусственных оболочек на поверхность семян. Результаты исследования могут быть использованы в качестве рекомендаций на практике для организации предпосевной обработки семян с целью повышения всхожести и урожайности сельскохозяйственных культур.

Многообразие почвенно-­климатических условий России требует разработки и применения соответствующих технологий и технических средств уборки корнеплодов. Определяющие влияние на развитие машин и технологий уборки овощных культур оказывают физико­механические свойства убираемой культуры, тип и состояние почвы. (Цель исследования) Определить интенсивность сепарации луко-­почвенного вороха на прутковом элеваторе, величину подачи вороха с поверхности пруткового элеватора на устройства вторичной сепарации применительно к машинам для уборки лука. (Материалы и методы) Лимитирующим фактором при выделении основных конструктивных параметров рабочих органов технического средства служат размерно-­массовые характеристики исследуемого материала. Рассмотрели вопрос о повышении качественных показателей работы сепарирующих устройств лукоуборочных машин в результате уточнения основных входных параметров, определяющих технологический процесс очистки луковиц от почвенно­растительных примесей. Установили величину подачи вороха лука на подкапывающий лемех лукоуборочной машины в соответствии с размерно-­массовыми характеристиками луковиц. (Результаты и обсуждение) Определили долю луковиц в общем объеме подкапываемого вороха, массу вороха лука и примесей на сходе с поверхности пруткового элеватора, подачу вороха лука с поверхности пруткового элеватора на устройства вторичной сепарации. Уточнили зависимости, характеризующие вероятность исключения потерь фракционного состава вороха лука через щелевые отверстия пруткового элеватора и интенсивность сепарации. Выявили влияние конструктивных и технических параметров пруткового элеватора, а также массы мелкой почвенной фракции на интенсивность сепарации вороха луковиц на прутковом элеваторе. (Выводы) Получили формулу, определяющую подачу вороха луковиц на устройства вторичной сепарации с поверхности пруткового элеватора в зависимости от его конструктивных и технологических параметров, а также от массы вороха луковиц.

На продуктивность сельскохозяйственных культур существенно влияет доза оптического излучения. Так, южные культуры не успевают вызревать в условиях умеренного климата по причине уменьшения светового дня. Для защищенного грунта из-­за низкой облученности и короткой продолжительности светового дня в осенне-­зимние месяцы выращивание полноценных растений возможно только с применением источников искусственного излучения. Применение светодиодных (LED) фитоустановок позволяет смоделировать спектр любой географической зоны и с помощью микропроцессорных систем автоматического управления установить требуемую дозу оптического излучения. (Цель исследования) Обосновать на примере меристемных растений винограда эффективность применения светодиодной фитоустановки и ее влияние на прирост площади листовой поверхности; разработать разноцветные светодиодные фитоустановки; предложить новые технические решения для повышения эффективности микропроцессорной системы автоматического управления работой LED­-фитоустановок. (Материалы и методы) Провели эксперименты на меристемных растениях винограда сорта РФ-­48 (in vitro) на этапах их укоренения и адаптации. Для получения результатов использовали оборудование: светодиодный фитооблучатель с меняющимся спектром с помощью микропроцессорной системы управления, «мигающий» светодиодный фитооблучатель, разноцветный фитооблучатель с добавлением УФ-­светодиодов. Создали на базе микроконтроллера Arduino uno микропроцессорную систему дозирования спектральных составляющих зоны ФАР для автоматического управления работой LED-­фитоустановки. (Результаты и обсуждение) Показали, что светодиодный облучатель с меняющимся спектральным составом, в сравнении с люминесцентным облучателем, на этапе укоренения микропобегов винограда способствует существенному увеличению площади листовой поверхности микрорастений при 100­процентном укоренении побегов. Мигающий фитооблучатель и фитооблучатель с УФ­светодиодами, в сравнении с люминесцентным, на этапе адаптации микрорастений винограда способствовали увеличению площади листовой поверхности растений, но несущественно. (Выводы) Подтверждена необходимость дальнейшего повышения эффективности микропроцессорной системы автоматического управления работой светодиодных облучательных установок.

Предпосевная обработка почвы предусматривает создание структуры, которая позволит повысить урожайность. (Цель исследований) Определить качественные показатели экспериментальной почвообрабатывающей роторной рыхлительно-­сепарирующей машины для оптимизации пахотного слоя почвы, изменяющей структуру и плотность обрабатываемого слоя почвы в соответствии с требованиями агрономической науки. (Материалы и методы) Изучили в полевых условиях физико­-механические свойства почвы после весенней обработки ее в условиях черного пара. Проанализировали структурно­-агрегатный состав почвы в зависимости от вида обработки, плотность сложения почвы по слоям в различные сроки, динамику изменения влажности почвы по слоям на протяжении двух месяцев после ее весенней обработки. (Результаты и обсуждение) Проведены исследования почвообрабатывающей рыхлительно-­сепарирующей машины на слое почвы, который после обработки расслаивается на четыре подслоя: надсеменной, семенной, подсеменной и подпахотный. Из надсеменного подслоя полностью удалены глыбистые фрагменты почвы размером более 20 миллиметров. В семенном – образуется наиболее ценная в агрономическом отношении структура почвы, размер отдельных компонентов которой не превышает 3-­кратный размер семян, плотность сложения подсеменного до 1,25 грамм на кубический сантиметр. Подпахотный подслой имеет плотность не выше 1,3 грамм на кубический сантиметр и твердость в плужной подошве – более 3 мегапаскалей, что обеспечивается основной обработкой. Информация для обоснования исследования получена в результате анализа литературных источников. (Выводы) Экспериментальная машина для оптимизации агрофизических свойств пахотного слоя почвы позволила повысить коэффициент структурности примерно в 2,5 раза, в сравнении с традиционными культиваторами. Выявили, что обработка почвы с использованием почвообрабатывающей рыхлительно-­сепарирующей машины позволяет усовершенствовать методы предпосевной обработки почвы для улучшения ее агротехнических качеств, исключить предпосевное боронование и культивацию и осуществить подготовку почвы к посеву за один проход.

Конструкционное исполнение отечественных зерновых сеялок в значительной степени определяет качество посева и эффективность технологий возделывания сельскохозяйственных зерновых и семенных культур в целом. (Цель исследования) Рассмотреть этапы развития отечественного промышленного производства зерновых сеялок и в форме аналитического обзора изложить основные сведения в соответствии с хронологической последовательностью. (Материалы и методы) Провели экспертный анализ результатов исследований отечественных ученых о влиянии поверхностного распределения семян на урожайность зерновых культур, определены общие направления развития посевных машин, позволяющих реализовать различные способы посева зерновых культур. Выявили основные тенденции и этапы промышленного производства зерновых сеялок в Советском Союзе и Российской Федерации. (Результаты и обсуждение) Проанализировали вклад российских и советских ученых в совершенствование зерновых сеялок, оптимизацию конструкционных и эксплуатационных характеристик посевных агрегатов. Определили и рассмотрели основные направления развития зерновых сеялок в доперестроечный период, охарактеризовали состояние отрасли отечественного сельхозмашиностроения на современном этапе. (Выводы) По итогам проведенного исследования установили, что развитие конструкций зерновых сеялок на отечественном аграрном рынке обусловлено различными причинами и имеет несколько направлений. Среди наиболее очевидных тенденций можно выделить следующие: использование лучших зарубежных образцов в качестве прототипов; стремление к увеличению площади питания растений; использование опыта производственной эксплуатации и результатов сравнительных испытаний; оптимизация конструктивных и технологических параметров сеялок на основе результатов целенаправленных научных исследований; разработка машин, обеспечивающих рациональную загрузку применяемых энергосредств; расширение функциональных возможностей посевных машин в результате совмещения операций и посева по стерневым фонам.