ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В Нижнем Поволжье, в частности в Волгоградской области, нут получает заметное распространение как высокобелковая кормовая культура для сельскохозяйственных животных и как диетический продукт для человека. В тяжелых почвенно-климатических условиях (жаркий и сухой климат, бедные гумусом почвы) нут дает гарантированные урожаи и обладает высокой технологичностью при возделывании и уборке (слабо повреждается вредителями, не полегает и не осыпается при созревании). Однако при уборке нута серийными зерноуборочными комбайнами (без дополнительных технологических регулировок молотильного аппарата) наблюдаются высокие потери урожая и повреждения зерна в процессе обмолота. Новые, более урожайные, сорта нута Приво-1 и Волгоградский-36 не отличаются высокой механической прочностью, хотя создавались после внедрения известных сортов Волгоградский-5 и Волгограсдкий-10. Для этого понадобились сравнительные испытания «старых» и «новых» сортов.

Испытания на сжатие семян нута проводили на специально созданной установке (ИЛ № 51-161-00), испытания на ударные нагрузки - на серийном маятниковом копре МК-0,5. Экспериментальным исследованиям на сжатие подвергали семена нута современных сортов Волгоградский-10, Приво-1 и Волгоградский-36 при влажности каждого сорта w=3-4; 9 и 16%. Выбор таких сортов и их влажности объясняется следующими факторами.

1. Сорт Волгоградский-10 (В-10), наравне с сортом Волгоградский-5 (В-5), выведен для условий возделывания в Нижнем Поволжье и длительное время выращивался во многих хозяйствах.

2. Сорта Приво-1 (Пр-1) и Волгоградский-36 (В-36) сравнительно новые, также районированные, их урожайность несколько выше.

3. Поэтому закономерно сравнивание трех названные сортов, имея в виду, что в последнее время посевы сорта В-5 сокращаются.

4. Влажность w=3-4% - это минимальная влажность хранения и посева семян.

5. w=9% - это возможная влажность при уборке и хранении.

6. w=16% примыкает к оптимальному диапазону влажности (14-16%) по критерию минимума повреждений при обмолоте.

Прочность семян изучали при воздействии на них двумя способами: стальными опорами (сталь по стали) и стальной и обрезиненный опорами (сталь по резине). На рис. 1 представлены результаты испытаний нагружением сталь по стали (с.-с.), где цифрами обозначены кривые; 1 - при w=3-4%; 2 - при w=9%; 3 - при w=16%. Графики построены в системе координат: f - нагрузка на зерно в ньютонах; d - величина деформации (сплющивания) семени в мм. Знак умножения при силе f означает перевод показаний индикатора в ньютоны, а умножение d на 1,875 (шаг резьбы в мм) - перевод оборотов винта на ход в мм.

Для всех трех сортов зафиксированы высокие упругопластичные свойства нута, который по этому показателю выгодно отличается от других зернобобовых культур (соя, горох и др.). Потеря прочности при w=3-4% (кривые 1) выражается «вяло» прочерченным перегибом прямой пропорциональности (упругой деформации), который наступает при d»1,5·1,875 мм и f_кр. »2,60 Н. После начала разрушения зерна наблюдается прямой участок - рост d без приложения нагрузки, а в сорте В-10 нагрузка даже снижается (рис. 1а). При возрастании влажности w для всех сортов параметры нагружения и деформации существенно изменяются. При w=9% показатели прочности заметно возрастают (кривые 2), а при w=16% несколько снижаются (кривые 3). Иные закономерности деформации при w=916% зафиксированы у нового сорта В-36. Этот сорт в сухом виде сморщивается; при возрастании w зерно изменяет свою форму - набухает. Для сорта В-36 критическая нагрузка f_кр. Имеет место при w=16% (рис. 1в, г). При w=9% наибольшее значение f_кр. Зафиксировано для «старого» сорта В-10 (рис. 1 а, г), а самым «слабым» сортом для этих условий оказался сорт Пр-1 (рис. 1 б, г). Иной вид деформации отмечен при воздействии на семена обрезиненной опорой (вариант с.-р., на рис. не показано), что объясняется одновременным сжатием как семян, так и резины (ее толщина составляла всего 2 мм). В этом варианте сорт В-36 «потерял» свои высокие прочностные свойства при w=16%, а на первое место вышел сорт ПР-1, ранее отмечавшийся как «слабый». В целом наличие резины способствует некоторому снижению нагрузок на семена. Для всех вариантов, сортов и влажностей не зафиксирована высокая хрупкость, что очень важно для обмолота этой культуры.

Испытаниям на ударные нагрузки подвергался «проверенный» сорт В-10 при взаимодействии семян со сталью (с.-с.) и с резиной (с.-р.). Для этого отбирали семена диаметром d=6-8 мм при влажности w=10-26%. При оптимальной влажности w=16% по мере возрастания размеров зерна (рис. 2а) дробление Д увеличивается в 1,5-2,0 раза. Это относится к обоим вариантам (с.-с. и с.-р.), но при с.-р. дробление на 18-20% меньше. Для последнего варианта при d=6 мм дробление Д в среднем составляет 31%, а при d=8 мм Д »56%. Влажность w также влияет на дробление (рис.2б). Для усредненного диаметра зерна d=7 мм минимуму Д соответствует w=17-18%; как уменьшение, так и увеличение w влечет за собой возрастание Д (это относится к обоим вариантам: с.-с. и с.-р.). Таким образом, при ударных нагрузках, которым, в основном, подвергается нут при обмолоте. Выявлена еще одна важная закономерность - существенное повреждение более крупного зерна (всего на 1,5-2,0 мм большего) Имеется также определенная связь между испытаниями на механическую прочность (сжатие) и ударным нагрузкам, в частности резина способствует снижению негативного воздействия на зерно; слабо выраженный минимум повреждений проявляется при w=16-19%.