Файл: Академический Конкурс Васюков Д.В. 30.01.2013.doc

Министерство сельского хозяйства

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра «Надёжность и ремонт машин»

Научная работа на тему:

"Исследование физико-механических характеристик семени амаранта метельчатого"

Авторы:

И-2-3 Васюков Д.В.

И-2-3 Кузнецов В.С.

И-4-4 Уренев В.В.

Научный руководитель:

ст. преподаватель

Аратамонов Е.И.

Кинель 2013

Содержание

стр.

1. Актуальность вопроса: цели и задачи...............................................................3

2. Обзор литературных источников по исследованиям физико-механических характеристик семян...............................................................................................9

2.1 Оборудование и методика определения угла естественного откоса семени.............................................................................................................9

2.2 Оборудование и методика определения коэффициентов трения семени по различным материалам.............................................................11

3. Собственные исследования..............................................................................15

3.1 Лабораторная установка для определения угла естественного откоса семени амаранта..........................................................................................15

3.1.1 Методика определения угла естественного откоса семени амаранта.......................................................................................................16

3.2 Лабораторная установка для определения коэффициентов трения по различным материалам...............................................................................16

3.2.1 Методика определения коэффициентов трения по различным материалам...................................................................................................19

---

3.3 Лабораторная установка по определению усилия повреждения семян.............................................................................................................20

3.3.1. Методика исследования усилия повреждения семени амаранта метельчатого................................................................................................22

3.4 Результаты исследований физико-механических характеристик семени амаранта метельчатого..................................................................23

4. Выводы...............................................................................................................26

5. Список литературы............................................................................................27

6. Приложения.......................................................................................................28

1. Актуальность вопроса

Сведения об амаранте метельчатом как культуре многопланового применения относится к временам инков. Эта культура на ряду с кукурузой была основой зерновой культурой для местного населения Америки на протяжении 4000 лет. Родиной многих видов амаранта считается американский континент. Происхождение вида А.caudatus из Южной Америки подтверждают археологические находки семян этого растения.

Культура амаранта имела большое жизненное и экономическое значения для цивилизации инков и ацтеков. Об этом свидетельствуют факты, что в 15 веке последний император ацтеков получал налог семенами амаранта. Древние народы широко использовали амарант в религиозных ритуалах. Обычай ацтеков делать «Зоам» из толченного амаранта с медом или патокой и человеческой кровью в форме идолов был запрещен испанскими конкистадорами. В борьбе с язычеством они уничтожали семена амаранта и выжигали посевы на равнине. Влияние конкистадоров было негативным и амарант вместе с другими местными культурами были заменены интродуцированными из Европы зерновыми видами, что в итоге привело к полному забвению амаранта.

Как вид и пищевая культура амарант был на грани исчезновения. К счастью в высокогорных районах Анд амарант сохранился. В начале нашего столетия началось возвращение древней культуры американского континента.

Международный интерес к амаранту появился недавно. Примерно лет 80 назад появились первые исследования выполненные национальной академией наук США, которые практически заново открыли древнюю культуру, подтвердив ее высокую питательную ценность и большую продуктивность.

Следует сообщить некоторые данные о движении амаранта в Европе. На территории СНГ амарант появился в 1930 году, но затем сведения о нем исчезли также как и исследования по этой культуре и только в 1989 году появились отрывки о его качествах.

---

Вместе с тем популярность этой культуры во всех отношения резко поднялась в 1980-1981 г.г.. Она была признана одной из перспективных кормовых культур, позволяющих решить проблему кормового белка.

Амарант относится к семейству амарантовых-ширицовых. В Российской Федерации встречаются 12 видов, завезенные из Западного полушария и местных популяций ширицы.

Амарант относится к высокорослым культурам с ветвистым распределением боковых побегов. Стебли неправильно округлые, желобковидные, прямые, зеленые, красные, оранжевые, достигают высоты 200 см и более. На семенниках при редком стоянии и уборке стебель грубеет. Листья длинночерешковые, яйцевидноромбические, заостренные, шершавые. Корень утолщенный у корневой шейки, стержневой, разветвленный в пахотном горизонте, недостаточно мощный. Соцветие – крупная прямая метелка, слегка в вершине наклоненная кисть. Семена черные, белые, розовые, кремовые, мелкие, пленчатые. Растения ветроопыляемое свето- и влаголюбивое. Нужно отметить что при недостатке влаги и тепла развивается медленно. Во время длительной засухи сбрасывает листья нижних ярусов. Природа не вооружила амарант глубокими стержневыми корнями. В поисках питания и влаги они кроме мочкования корешков из корневой шейки, развивают над поверхностью почвы тонкие боковые корни, уходящие в стороны от 25 до 60 см. Состояние растений в значительной степени зависит от срока посева.

Амарант как новая для Самарской области кормовая культура является перспективной, особенно в засушливых условиях Среднего Поволжья, юга и юго-восточной части.

Возможности растений изучены пока недостаточно. Известно, что оно может широко использоваться для приготовления силоса в чистом виде и в смеси с другими культурами, а также в зеленой массе. Считается, что зеленая масса особенно хороша для свиноводства.

Сравнение питательной ценности амаранта с приоритетными пищевыми культурами обнаружило более высокое содержание белка у амаранта, при этом он хорошо сбалансирован по аминокислотному составу. Некоторые показатели питательных веществ приведены в табл.1.1. и 1.2.

Таблица 1.1

Химический состав амаранта в фазе начала цветения

Показатели	В процентах от сухой массы
	Сорт метельчатый красный	Гибрид «Стера»
Содержание сухого вещества	17,1…19,0	13,5…20,2
Протеин	17,7…19,6	16,4…17,7
БЭВ	36,1…43,4	44,8…46,7
Сахар	5,3…7,9	4,7…6,5
Клетчатка	27,2…27,3	26,6…27,4
Зола	13,7…13,9	10,3…10,8
Аскорбиновая кислота, мг %	28,3…28,7	30,8…36,2
Каротина, мг %	12,3…13,9	12,7…19,4

---

Данные, приведенные в таблице 2, позволяют сделать сравнительную оценку этой культуры с нашими традиционными культурами. Амарант по многим показателям превосходит возделываемые зернобобовые.

Амарант практичен к условиям произрастания, не очень требователен к почвам и может выращиваться во всех природно-сельскохозяйственных зонах.

Культура амарант, как и другие растения с высоким содержанием белка, не лишена недостатков. К ним относится медленная вегетация в ювенильном периоде, неконкурентноспособность с сорняками, медленный рост до бутонизации, позднее созревание семян и в целом длинный период вегетации. Так при самом раннем или позднем посеве, созревание семян происходит на начало осени, что затрудняет их сушку.

Важным достоинством амаранта является повышенная солеустойчивость и поэтому он перспективен как фиторант на засоленных почвах.

Таблица 1.2

Питательная ценность амаранта и зернобобовых культур обычного использования (сухие семена)

Показатели, %	Амарант	Рис	Кукуруза	Пшеница	Фасоль
Протеин	15,54-29	7,60	7,68	13,00	21,48
Клетчатка	5,2	6,40	2,46	2,90	5,70
Зола	3,61	3,40	165	1,50	4,61
Жир	7,31	2,20	5,00	1,70	1,96
Кальций	0,14	0,02	0,01	0,02	0,15
Фосфор	0,54	0,18	0,27	0,41	0,41
Магний	0,22	0,08	0,13	0,10	0,19
Калий	0,57	0,12	0,48	0,40	1,30
Натрий	0,12	0,01	0,01	0,01	0,02
Медь	6,00	7,00	7,00	28,00	8,00
Аминикислоты
Лизин	8,00	3,80	0,70	1,20	0,00
Аргинин	10,00	6,90	4,20	3,80	6,20
Лейцин	5,70	8,20	12,50	7,70	8,20

---

В нашей стране производственных посевов очень мало, а им занимается только пенсионеры. Преимущественно посевы размещены в Татарии, на Северном Кавказе и Украине.

Многие исследователи отмечают целый ряд трудностей при возделывании амаранта. Прежде всего сложно обеспечить равномерность высева семян при малых нормах на 1 га. Нужно подчеркнуть, что способы посева амаранта определяются целями, на которые рассчитывают его возделывать.

Если это зеленая масса или силос, то следует высевать рядовым способом, когда норма высева достигает 2,5…3 кг/га. При возделывании на семена рекомендуется применять широкорядный способ с междурядьями 45 или 70 см. В этом случае норма высева составляет от 0,5 до 1 кг/га.

В настоящем время для повеса амаранта используются зерновые сеялки. Где норма высева обеспечивается при помощи смешивании семян с речным увлажненным песком, при соотношении 1:10. Прямо надо сказать, что обеспечить равномерность высева амаранта таким способом, нелегко и практически в чистом виде пока нет хорошего способа его высева.

Одной из основных задач в возделывании культуры амаранта является совершенствование технических средств в достаточной степени удовлетворяющих агротребования.

В своих исследования мы прежде всего обратились к самим семенам амаранта, поскольку любую конструкцию можно создавать, когда известен предмет, который нужно высевать.

Поскольку в литературе крайне мало сведений по физико-механическим свойствам семян, то нам пришлось изучать их.

Цель: Определить основные физико-механические характеристики семени амаранта метельчатого.

Задачи :

1) Провести обзор литературных источников по данному вопросу.

2) Выяснить недостатки методики и лабораторного оборудования для исследования семени амаранта.

3) Разработать методики и усовершенствованные лабораторные приспособления для определения основных физико-механических характеристик семени амаранта метельчатого.

---