[Luận văn]nghiên cứu giải pháp công nghệ xử lý hạt giống trước khi gieo bằng điện trường xung cao áp

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

bộ giáo dụcvà đào tạo trờng đại học nông nghiệp I nguyễn hàm hà Nghiên cứu giải pháp công nghệ xử lý hạt giống trớc gieo điện trờng xung cao áp luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Điện khí hóa sản xuất Nông nghiệp Nông th«n M· sè: 60.52.54 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: TS Nguyễn Đình Lục Hà Nội 2006 giáo dụcvà đào tạo trờng đại học nông nghiệp I nguyễn hàm hà Nghiên cứu giải pháp công nghệ xử lý hạt giống trớc gieo điện trờng xung cao áp luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà Nội 2006 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan: Kết nghiên cứu số liệu luận văn trung thực cha đợc sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan: Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn thông tin trích dẫn luận văn đ5 đợc rõ nguồn gốc Tác giả Nguyễn Hàm Hà Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật - i Lời cảm ơn Trong trình thực luận văn Thạc sĩ khoa học : Nghiên cứu giải pháp công nghệ xử lý hạt giống trớc gieo điện trờng xung cao áp , đ5 nhận đợc nhiều giúp đỡ tập thể, cá nhân ngời thân Tôi xin chân thành cảm ơn khoa sau đại học, khoa điện Trờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội đ5 đóng góp nhiều ý kiến quý báu tạo điều kiện thuận lợi giúp hoàn thành luận văn Xin cảm ơn tập thể Phòng thí nghiệm điện Nông nghiệp VILAS 019 viện điện Nông nghiệp công nghệ sau thu hoạch Cảm ơn thầy giáo, cô giáo, học viên xởng thực hành trờng Trung häc Kinh tÕ Kü tht tØnh VÜnh Phóc ®5 cộng tác tạo điều kiện tốt để tiến hành thí nghiệm đồng ruộng kiểm chứng tiêu nông học đề tài Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn ngời hớng dẫn khoa học Tiến sĩ Nguyễn Đình Lục Phòng thí nghiệm điện VILAS 019 viện điện Nông nghiệp công nghệ sau thu hoạch đ5 trực tiếp dẫn khai thác tài liệu phơng pháp nghiên cứu giúp thực thành công đề tài Xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trờng Cao đẳng Công nghiệp Xây dựng Uông Bí Quảng Ninh, đồng nghiệp nơi công tác đ5 tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập công tác Tác giả luận văn Nguyễn Hàm Hµ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật - ii Mơc lơc Lêi cam ®oan Lêi cảm ơn Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ đề tµi 1.3 ý nghÜa khoa häc vµ tÝnh thùc tiƠn đề tài i ii iii v vi 1 2 1.3.1 ý nghĩa khoa học đề tài 1.3.2 Tính thực tiễn đề tài Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý hạt giống điện trờng sản xuất nông nghiệp nớc ta 2.1 Khái quát chung 2.2 Xử lý hạt giống điện trờng khả ứng dụng 2.3 Kết luận Cơ sở khoa học-thực tiễn phơng pháp nghiên cứu triển khai 3.1 Tác động điện học lên chất lợng sinh học mầm hạt 3.1.1 Tính chất điện hạt với tác động điện trờng điện tích 3.1.2 Yếu tố công nghệ xử lý hạt giống điện trờng 3.1.3 Xử lý hạt giống điện trờng giải pháp kỹ thuật 3.2 Phơng pháp nghiên cứu 3.2.1 Mô hình nghiên cứu 3.2.2 Thông số thiết bị xử lý hạt điện trờng xung cao áp 3.2.3 Miền yếu tố xử lý hạt lúa giống điện trờng xung 3.2.4 Đánh giá chất lợng mầm hạt lúa qua xử lý điện trờng 3.2.5 Điều kiện thực nghiệm: 3.2.6 Phơng tiện kỹ thuật đo lờng 3.3 Chất lợng mầm hạt với yếu tố công nghệ 3.3.1 Chọn nồng độ dung dịch NaCl đánh giá chất lợng mầm hạt 2 3 10 12 12 12 17 20 22 22 25 26 26 27 28 29 29 3.3.2 ảnh hởng số điện cực xung, góc nghiêng cờng độ điện trờng với chất lợng mầm hạt Kết nghiên cứu triển khai máy xử lý hạt giống điện trờng 4.1 Khái quát chung 4.2 Thiết kế chế tạo máy xử lý hạt lúa giống điện trờng xung 4.2.1 Nguyên lý kÕt cÊu 4.2.2 HƯ ®iƯn cùc 30 36 36 37 37 38 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật - iii 4.2.3 Băng tải hƯ thèng trun ®éng 4.2.4 HƯ thèng cung cÊp an toàn điện cấu kiện 4.2.5 Máng phân phối máng hứng 4.3 Xác định thông số máy XLH ảnh hởng đến trình xử lý hạt 4.3.1 Xác định cờng độ điện trờng 4.3.2 Xác định thời gian xử lý hạt 4.3.3 Xác định thời gian ủ hạt 4.3.4 Khả khử mầm bệnh hạt thóc giống máy XLH 4.4 Đánh giá kết nghiên cứu 4.4.1 Kết thiết kế chế tạo máy 4.4.2 Kết thử nghiệm 4.4.3 Chất lợng làm việc cđa m¸y 38 39 40 42 42 43 45 46 47 47 47 48 kÕt qu¶ thùc nghiƯm điều kiện đồng ruộng 5.1 Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 5.1.1 Mục đích thí nghiệm 5.1.2 Nghiên cứu thực nghiệm lúa 5.2 Những kết nghiên cứu lúa 5.2.1 Khả đẻ nhánh 5.2.2 Tốc độ sinh trởng 5.3 Nghiên cứu thực nghiệm hạt ngô VN 10 hạt cải 5.3.1 Mục đích thí nghiệm 5.3.2 Mô hình nghiên cứu 5.3.3 Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 5.3.4 Phơng pháp lấy mẫu 5.4 Tiến hành thực nghiệm xác định thông số ảnh hởng đến tỷ lệ nảy mầm hạt ngô VN10 hạt cải 5.4.1.Kết thí nghiệm hạt ngô VN10 5.4.2 Kết thí nghiệm hạt cải 5.5 Tính hiệu kinh tế việc sử dụng máy XLH 5.6 Quy trình sử dụng máy 5.7 Đánh giá kết nghiên cứu 5.8 Chất lợng làm việc máy 5.9 Một số hạn chế Kết luận kiến nghị 6.1 Kết luận 6.2 Kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 49 49 49 49 50 50 50 52 52 52 52 53 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật - 54 55 55 56 58 58 59 59 61 61 62 63 66 iv Danh môc bảng Bảng 2.1 Đặc tính số tác động vật lý Bảng 2.2 Hiệu xử lý hạt giống trớc gieo điện trờng Bảng 2.3 Điều kiện xử lý vật lý Bảng 2.4 Danh mục thiết bị xử lý hạt giống điện trờng Liên Xô cũ 10 Bảng 3.1 Sơ xác định miền yếu tố vào 26 Bảng 3.2 Danh mục thiết bị đo lờng thực nghiệm 28 Bảng 3.3 Sự nảy mầm hạt lúa môi trờng dung dịch muối NaCl 29 Bảng 3.4 ảnh hởng điện cực (xung) cờng độ điện trờng lên sức nảy mầm hạt lúa Khang dân 31 Bảng 3.5 ảnh hởng góc nghiêng điện cực xung đến tỷ lệ nảy mầm hạt 32 Bảng 3.6 ảnh hởng cờng độ điện trờng số ngày ủ đến tỷ lệ nảy mầm hạt 34 lúa Khang dân Bảng 3.7 Miền công nghệ điển hình xử lý hạt lúa giống điện trờng xung 35 Bảng 4.1 Danh mục cấu kiện máy xử lý hạt 40 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật - v Danh mục hình Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý kết cấu máy xử lý hạt trờng điện xung Hình 3.1 Mặt cắt hạt lúa 12 Hình 3.2 Nồng độ tâm thuận từ mầm hạt qua xử lý 15 Hình 3.3 Quá trình quang hợp ngô thời kỳ trỗ cờ 16 Hình 3.4 Mật độ tâm thuận từ số ngày ủ 19 Hình 3.5 Nguyên lý kết cấu xử lý kiểu thẳng đứng 20 Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý kết cấu máy xử lý hạt trờng điện xung 21 Hình 3.7 Xung điện trờng đặt lên hạt qua xử lý = 30 22 Hình 3.8 Mô hình nghiên cứu xử lý hạt lúa giống 23 Hình 4.1 Kết cấu mô đun cực 38 Hình 4.2 Sơ đồ cung cấp an toàn điện máy xử lý hạt điện trờng xung 39 Hình 4.3 Máy xử lý hạt XLH 40 Hình 4.4 Kết cấu bên máy xử lý hạt XLH 41 Hình 4.5 Tấm cực máy xử lý hạt XLH 41 Hình 4.6 Cơ cấu máng phân phối máy xử lý hạt XLH 42 Hình 4.7 Đồ thị tỷ lệ nảy mầm hạt thóc giống Khang dân theo cờng độ điện trờng τ 43 = 16 (s), n = 07 ngµy Hình 4.8 Đồ thị tỷ lệ nảy mầm hạt theo thêi gian xö lý E = 3kV/cm, n = 05 ngày 44 Hình 4.9 Đồ thị tỷ lệ nảy mầm hạt thóc giống Khang dân theo thời gian ñ τ = 16 (s), E 45 = kV/cm Hình 5.1 Khả đẻ nhánh lúa Khang Dân 51 Hình 5.2 Tốc độ phát triển chiều cao lúa Khang Dân 51 Hình 5.3 Tốc độ phát triển chiều cao lúa Q5 52 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật - vi mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài Nền sản xuất nông nghiệp giới nói chung nớc ta nói riêng ®ang ®øng tr−íc søc Ðp vỊ sù bïng nỉ gia tăng dân số Nhu cầu sử dụng sản phẩm lơng thực ngày tăng số lợng lẫn chất lợng Trong lúc đó, diện tích trồng trọt ngày bị thu hẹp phát triển khu công nghiệp, khu đô thị khu dân c Để đáp ứng đợc nhu cầu này, đỏi hỏi phải có nhiều biện pháp tăng suất, chất lợng trồng nh thuỷ lợi, phân bón, chăm sóc luân canh, lai tạo giốngTrong giống chiếm vị trí quan trọng, định suất chất lợng trồng Hạt giống tốt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho phép phát huy tối đa tiềm di truyền giống : suất cao, chất lợng sản phẩm tốt, khả chống chịu sâu bệnh điều kiện ngoại cảnh Ngoài biện pháp lựa chọn phân loại hạt giống xử lý hạt giống trớc gieo trồng chiếm vị trí quan trọng sản xuất nông nghiệp Từ lâu, xử lý hạt trớc gieo đợc biết đến ứng dụng rộng r5i nh biện pháp tăng suất trồng Tuỳ thuộc phơng thức, tập quán canh tác trình độ phát triển khoa học kỹ thuật, ngời ta áp dụng biện pháp khác nh phơi nắng, ngâm nớc hai sôi ba lạnh ®Õn xư lý ho¸ chÊt, dïng c¸c tia vËt lý, phóng xạ Sử dụng nhiều hoá chất dẫn đến cân sinh thái, giảm lợng vi sinh có lợi, gây độc hại cho ngời, động vật môi trờng Với phát triển công nghệ sinh học, việc nghiên cứu trình sinh hoá phôi, mầm hạt non cho thấy yếu tố nh đại lợng vật lý : tia gama( ), tia cực tím điện trờng làm thay đổi hoạt tính men oxi hoá, tỷ lệ axit amin axit nucleic Với liều lợng thời gian tác động thích hợp, điện trờng kích thích trình nảy mầm giúp trồng phát triển nhanh, từ tăng suất chất lợng trồng Trng i học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật - Nghiên cứu ứng dụng giải pháp công nghệ xử lý hạt giống trớc gieo điện trờng tạo điều kiện tăng suất, chất lợng trồng, góp phần thúc đẩy sản xuất nông nghiệp hàng hoá, nâng cao hiệu kinh tế x5 hội môi trờng Việc nghiên cứu, ứng dụng giải pháp công nghệ cần thiết, hớng có ý nghÜa khoa häc vµ kinh tÕ, x5 héi 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài - Tìm hiểu chất công nghệ xử lý hạt giống trớc gieo điện trờng cao áp - Nghiên cứu triển khai giải pháp thiết bị xử lý hạt giống trớc gieo điện trờng nhằm tăng suất chất lợng trồng - Chọn nguyên lý kết cấu giải pháp kỹ thuật chế tạo máy xử lý hạt điện trờng cao áp - Thực nghiệm xác định miền thông số máy xử lý hạt thí nghiệm xử lý hạt giống trớc gieo máy xử lý hạt 1.3 ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài 1.3.1 ý nghĩa khoa học đề tài Nghiên cứu sở lý thuyết ảnh hởng điện trờng đến trình chuyển đổi sinh hoá bên mầm hạt trình sinh trởng, phát triển trồng Nghiên cứu ứng dụng thiết bị công nghệ : Công nghệ ion điện tử vào sản xuất nông nghiệp nhằm nâng cao suất chất lợng trồng 1.3.2 Tính thực tiễn đề tài - Chế tạo đợc mẫu máy xử lý hạt điện trờng, xác định đợc thông số chế độ làm việc máy phù hợp với điều kiện sản xuất nớc ta Nghiên cứu tác động điện trờng đến trình nảy mầm hạt thóc giống, hạt ngô , hạt cải, khả phát triển khả chống chịu s©u bƯnh cđa c©y lóa Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật - ... suất công tác hiệu môi sinh cao nớc ta cha có giải pháp kỹ thuật công nghệ hữu hiệu phổ cập xử lý hạt giống trớc gieo Để nghiên cứu triển khai áp dụng thành công biện pháp xử lý hạt giống điện. .. trờng cao áp - Nghiên cứu triển khai giải pháp thiết bị xử lý hạt giống trớc gieo điện trờng nhằm tăng suất chất lợng trồng - Chọn nguyên lý kết cấu giải pháp kỹ thuật chế tạo máy xử lý hạt điện trờng... lý hạt giống điện trờng giải pháp kỹ thuật 3.2 Phơng pháp nghiên cứu 3.2.1 Mô hình nghiên cứu 3.2.2 Thông số thiết bị xử lý hạt ®iƯn tr−êng xung cao ¸p 3.2.3 MiỊn u tè xư lý hạt lúa giống điện