книги из ГПНТБ / Бобов С.С. Физика в сельском хозяйстве
.pdfЛатвийскими конструкторами на базе двигателя АН-20 создана установка для «реактивной» сушки. Двигатель с воздушным винтом установлен в цилин дрическом трубопроводе. Смесь горячих выхлопных газов смешивается с воздухом и подается для сушки. Температура смеси может регулироваться сменой га зозаборного винта. Такая сушилка за сутки обрабаты вает около 200 ткукурузных початков.
Большой вклад в решение проблемы сушки внесли ученые Белоруссии, которые создали хорошую пнев могазовую сушилку производительностью 50 т/час зер на. Эти сушилки успешно работают в восточных рай онах, где особенно много поступает зерна с высокой влажностью. Сушилки с производительностью 2 и 8 тічас уже можно встретить в совхозах и колхозах страны.
100
Сушилки, созданные белорусскими учеными, рабо тают по циклическому принципу. Высоковлажное зер но подвергается кратковременным тепловым ударам с последующими длительными промежутками охла ждения. Такая сушка исключает несоответствие меж ду предельно допустимой температурой нагрева зер
на |
(около 52°) |
и теплоносителя газо-воздушной смеси |
в |
пневмотрубе, |
температура которого достигает не |
скольких сот градусов. Сушилка работает как непре рывно действующая, обмен тепла и влаги происходит при контактах в бункере подсушенного зерна с вновь поступающим влажным.
Пневмогазовая сушка обеспечивает заданную влажность. В результате термовлагопроводности при циклической сушке к зародышу в растворенном виде поступают минеральные вещества, что повышает се менные качества зерна. Исследования показали, что всхожесть семян повышается примерно на 5%. Пнев могазовая сушка рекомендована к широкому внедре нию в сельскохозяйственное производство.
Контроль при хранении зерна
Хранение зерна, находящегося в хозяйстве и круп ных зернохранилищах, требует постоянного наблюде ния за его состоянием и качеством: чистотой, влаж ностью, зараженностью болезнями и вредителями.
В помощь работникам сельского хозяйства и хле боприемных пунктов создан целый ряд достаточно точных и удобных в употреблении приборов и авто матических устройств. Один из них — зерновой элек-
101
тротермометр Агрофизического института. Он предназначен для измерения температуры зерна, семян, фуража и других сыпучих материалов, которые хранятся насыпью.
Электротермометр, или, как его часто называют, термощуп, состоит из трех полых метал лических трубок длиной по 1 м каждая. Внутри их проходит электропровод к датчику тем ператур —■ полупроводниково му термистору. Датчик погру жается в зерновую массу на глубину до 3 м. Термощупом можно измерять температуру от —5° до +70°. Отсчет ее про изводится по шкале гальвано метра. Продолжительность каждого измерения не превы шает 2 мин.
Новые приборы позволяют вести непрерывный контроль за температурой и
влажностью зерна на расстоянии с одновременной записью наблюдений. Некоторые из них имеют сиг нальные системы и, как только температура превысит или упадет ниже заданного. контрольного значения, немедленно подают световой или звуковой сигнал.
Агрофизическим институтом создан многоточеч ный полупроводниковый термосигнализатор ЭТС-25. Прибор предназначен для дистанционного измерения
102
температур одновременно в 25 точках хранилища и автоматической подачи сигнала перегрева или пере охлаждения. Данные о состоянии температуры в 25 точках можно получить за 12 мин. Термосигнализатор в состоянии обслуживать дистанционно одновременно 5 различных объектов. В этом случае в каждом из них устанавливается 5 точек наблюдения.
Нашей промышленностью выпущен новый прибор УМ-1 для люминесцентного анализа зерна и овощей при освещении их ультрафиолетовым светом. Так, пшеница нового урожая дает зеленое свечение, прош логодняя — голубое. Если зерно согревается, повреж дено плесенью или вредителями, то оно дает более яркое свечение. Многих вредителей зерна невозможно обнаружить при обычном осмотре. В горохе очень трудно обнаружить вредителя зерновку, однако она не в состоянии укрыться от ультрасвета. При освеще нии ультрафиолетовыми лучами на голубом с зеле ным оттенком свечении самого гороха появляется коричневое излучение зерновки. Прибор позволяет оп ределить засоренность зерна чечевицы плоской викой, являющейся в семенах кормовых трав сорняком.
Для обычной проверки всхожести семян проращи ванием требуется 7—10 дней. Энергия прорастания семян является не только агробиологическим показа телем, но и технологическим для зерна, идущего на переработку. Очень важно быстро и точно определить его жизнеспособность. На помощь пришел ультрасвет. С его помощью всхожесть семян пшеницы, ячменя и кукурузы определяется за один час, а для трав, ого родных культур, масличных и других крестоцветных растений — через сутки.
ФИЗИКА В ЖИВОТНОВОДСТВЕ
Ультрафиолетовое облучение животных и птицы
Физические факторы внешней среды: свет, тепло, состав и влажность воздуха —• способны оказывать большое влияние на обменные процессы живого орга низма. Особенно велико значение света — источника всех жизненных процессов на земле.
Недостаток лучистой энергии, световое голодание организма не может быть компенсировано энергией каких-либо других форм. Многие тяжелые расстрой ства в организме, например, недоразвитость, малокро вие, рахит, низкая продуктивность сельскохозяйствен ных животных объясняются недостатком света.
Биологическое действие света на живой организм
104
проявляется сложно. Воспринимаемые органами зре ния световые потоки через сетчатку глаза воздейст вуют на большие полушария головного мозга живот ных. В зависимости от дозы они оказывают влияние на обменные функции внутренних органов и на за щитные свойства организма, усиливая или ослабляя его.
Необходимое количество лучистой энергии опреде ляется физиологическим состоянием самого животно го. Например, лактация коров требует сильных свето вых раздражителей, а при откорме, наоборот, ослабле ния светового действия на организм.
Большое влияние оказывают невидимые инфра красные и ультрафиолетовые лучи. Первые вызывают усиленный приток крови к облучаемому участку кожи и ускоряют обмен веществ. Но особенно нужны орга низму ультрафиолетовые лучи, так называемые «лучи жизни». Под их влиянием повышаются защитные спо собности организма-и вырабатывается устойчивость против инфекционных заболеваний. Стимулирующие дозы ультрафиолетового излучения усиливают рост молодняка, увеличивают удои молока, повышают яй ценоскость птицы.
В зависимости от времени года и условий содер жания животные получают неодинаковые дозы при родного ультрафиолетового излучения. На пастбищ ный сезон его приходится около 80% от годового притока. В осенне-зимний период, при коротком дне и недостаточном освещении, у животных может наблю даться световое, ультрафиолетовое голодание. Поэто му нужно искусственно удлинять световой день и практиковать ультрафиолетовое облучение животных и птицы.
105
Ультрафиолетовые лучи являются наиболее пе ременной частью в составе солнечной радиации. Их интенсивность с изменением угла падения солнечных лучей от 15 до 60° возрастает в 20 раз, в то время как полная солнечная радиация при этом изменяется только на 20%. Интенсивность ультрафиолетового из лучения быстро растет с высотой местности.
По своей природе ультрафиолетовые лучи пред ставляют собой широкую область электромагнитного излучения, ограниченную длинами волн от 10 до 380 ммк. Атмосфера земли поглощает их основную массу. Земной поверхности достигает только так на зываемая ближняя область ультрафиолетового излу чения, прилегающая к фиолетовым лучам видимого света с длиной волн от 290 до 380 ммк.
Биологическое свойство ультрафиолетовых лучей многообразно и определяется длиной волны. С ее уменьшением возрастает ионизирующее действие и биологическая активность лучей. Поверхность кожи и глаз, через которые воспринимается световая энергия, обладают защитными свойствами только к части из лучения, достигающего поверхности земли. От дейст вия же короткого ультрафиолетового излучения жи вой организм защитить себя не может. По биологиче ским и физическим особенностям ультрафиолетовые лучи принято делить на три области. Область А — лу чи с длинами волн 380—320 ммк. Они проникают че рез обычные стекла и вызывают слабую эритему—по краснение кожи. В этой области расположена основ ная часть природной ультрафиолетовой радиации. Область В—лучи с длинами воли 320—280 ммк. Про стыми стеклами они не пропускаются. Способны обра-
106
зовывать эритему с последующей пигментацией, сла бобактерицидны, образуют витамин Д. Область С — лучи с длинами волн 280—210 ммк. Они разрушают витамин Д и обладают бактерицидными свойствами, наиболее резко выраженными у лучей 254—265 ммк..
При облучении искусственными источниками в за висимости от биологического назначения применяются лампы различных типов, дающие неодинаковый со став ультрафиолетового излучения. Простейшими источниками могут быть лампы накаливания, в спек тральном составе излучения которых ультрафиолето вых лучей очень мало.
Основным способом получения ультрафиолетового излучения является возбуждение паров металлов и газов электрическим разрядом. В спектрах газораз рядных ламп на ультрафиолетовую область приходит ся значительная часть излучения. При облучении жи вотных и птицы, обеззараживании воды и продуктов, обработке животноводческих помещений применяют ся ртутно-кварцевые лампы типа ПРК, эритемные лю минесцентные ЭУВ и бактерицидные лампы БУВ.
Лампа ПРК представляет цилиндрическую трубку из кварцевого стекла, хорошо пропускающего ультра фиолетовое излучение всех трех областей А, В и С. Трубка лампы заполняется инертным газом аргоном и вводится небольшая капля ртути. При разряде про исходит испарение ртути и свечение ее паров.
Эритемные лампы устроены подобно осветитель ным дневного света, отличаются только сортом стекла трубки и покрывающим ее внутреннюю поверхность составом люминофора. Они изготовляются из спе циального увиолевого стекла, прозрачного для излу
107
чения только с длинами волн больше 280 ммк. Корот коволновое излучение области С у эритемных ламп отсутствует.
Бактерицидные лампы БУВ устроены подобно ос ветительным и эритемным люминесцентным, в отличие от которых трубка лампы не покрывается люминофо ром. Они дают ультрафиолетовое излучение с длина ми волн больше 254 ммк.
Применяются два способа измерения излучения. Первым ультрафиолетовое излучение оценивается без учета его специфического действия на организм. Вто рым — учитывается характер биологического влия ния различных длин волн из состава излучения.
В практике пользуются системами единиц: лучи стыми, эритемными и бактерицидными. Обычно при облучении применяют эритемные единицы.
Излучение с длиной волны 297 ммк обладает наи большим эритемным действием. В системе эритемных единиц мощность источника называют эритемным по током. Единицей его измерения принимается эр, чи сленно равный потоку ультрафиолетового излучения с длиной волны 297 ммк и мощностью 1 вт.
Ультрафиолетовые лампы различаются по мощно сти и назначению. Их помещают в специальные све тильники, образующие стационарные и переносные ме ханизированные установки ультрафиолетового облу чения. Практика их применения показала, что облу чение оказывает стимулирующее влияние на обмен ные процессы в организме животных, повышает их продуктивность. У коров на 10—15% повышаются удои молока. Они дают более крепких и устойчивых к заболеваниям телят. Облучение улучшает племенные
108
качества животных. Телята увеличивают привесы, а у больных постепенно восстанавливаются нормальные функции обмена веществ в организме.
Положительные результаты дает облучение свино маток и поросят. Средний привес молодняка увеличи вается на 25%, излечиваются желудочные и про студные заболевания, восстанавливается утраченный аппетит.
Облучение ультрафиолетовыми лучами дает наи больший эффект в осенне-зимний период, когда орга низму животных не хватает естественного света. В условиях Белоруссии ультрафиолетовое облучение целесообразно применять с конца октября по апрель. При неблагоприятных погодных условиях период об лучения увеличивается, а в условиях безвыгульного содержания скота его следует проводить круглый год.
Для некоторых видов сельскохозяйственных жи вотных и особенно птицы, наряду с ультрафиолетовым облучением, большое влияние на продуктивность ока зывает искусственное удлинение светового дня в осен не-зимний период. Для этого используют лампы на каливания и ультрафиолетовые источники. При авто матизации работы установок облучение проводится по заданной программе. Продление светового дня в сочетании с ультрафиолетовым облучением может по высить продуктивность птицы до 40%.
Хорошие результаты дает ультрафиолетовое облу чение на инкубаторных станциях. На Гродненской станции, в Белоруссии, практикуется двукратное об лучение яиц: до инкубации и после первого просвечи вания яиц. Облучение цыплят рекомендуется прово дить с первого дня выемки из инкубатора.
109