Modeling of systems and processes Modeling of systems and processes Моделирование систем и процессов 2219-0767 26718 10.12737/article_5c4f197ad94946.92193812 Технические науки Технические науки THE NON-SCREEN GRADING TECHNOLOGY OF FOREST SEED: MATHEMATICAL SUBSTANTIATION Математическое обоснование технологии сепарирования лесных семян Яковенко Наталия Владимировна yakovenko Nataliya Vladimirovna n.v.yakovenko71@gmail.com

кандидат технических наук;доктор технических наук;доктор технических наук;

candidate of technical sciences;doctor of technical sciences;doctor of technical sciences;

 Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.ф. Морозова Voronezh RU Voronezh State University of Forestry and Technologies Voronezh RU 11 3 44 49 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/26718/view

Технология сепарирования лесных семян включена в международные протоколы предпосевной подготовки. Она обеспечивает улучшение морфологических и технологических свойств семян. Однако при проектировании технических средств для сепарирования необходимо учитывать все возможные факторы, влияющие на процесс. На примере моделирования технологического процесса сепаратора дискового типа показана важность и целесообразность планирования эксперимента. Изучено влияние качественных и количественных критериев на степень адекватности теоретических и эмпирических моделей сепарации лесных семян.

Технология сепарирования лесных семян включена в международные протоколы предпосевной подготовки. Она обеспечивает улучшение морфологических и технологических свойств семян. Однако при проектировании технических средств для сепарирования необходимо учитывать все возможные факторы, влияющие на процесс. На примере моделирования технологического процесса сепаратора дискового типа показана важность и целесообразность планирования эксперимента. Изучено влияние качественных и количественных критериев на степень адекватности теоретических и эмпирических моделей сепарации лесных семян.

 Технология сепарирование лесные семена дисковый сепаратор планирование эксперимента критерий адекватности Фишера.

Сепарирование лесных семян по заданному признаку имеет определенное и неоднозначное влияние на всхожесть и жизнеспособность [1]. С одной стороны, сепарирование приводит к элиминации вполне жизнеспособных семян мелких фракций, что будет способствовать изменению генетического строения партии семян, отбрасывая целые семьи [2]. С другой стороны, не обнаружено статистически значимых различий в уровне генетического разнообразия между коренным ельником и лесными культурами, созданными методом посева [3].Технологии сепарирования лесных семян традиционно классифицируют, как показано на рисунке 1 [4]:1) по виду воздействия на лесосеменной материал;2) по технологическим признакам семян.Очистка и сортирование являются неотъемлемыми операциями процесса сепарирования семян. В ретроспективных исследованиях процессов механического сепарирования лесных семян [1, 5-16] за основные признаки разделения принимались количественные, в основном размер и плотность, что, по мнению исследователей, в полной мере могло бы реализовать точечный посев семян в питомниках [17-22].

USDA Mechanical Seed Cleaning and Handling / J. E. Harmond, N. R. Brandenburg, L. M. Klein (eds.) // Agricultural Handbook. - . Forest Service, USDA, Washington D.C., USA. - 1968. - № 354. - 56 p. USDA Mechanical Seed Cleaning and Handling / J. E. Harmond, N. R. Brandenburg, L. M. Klein (eds.) // Agricultural Handbook. - . Forest Service, USDA, Washington D.C., USA. - 1968. - № 354. - 56 p. Genetic diversity and forest reproductive material - from seed source selection to planting / V. Ivetić, J. Devetaković, M. Nonić, D. Stanković, M. Šijačić-Nikolić // iForest - Biogeosciences and Forestry. - 2016. - № 9. - P. 801-812. Genetic diversity and forest reproductive material - from seed source selection to planting / V. Ivetić, J. Devetaković, M. Nonić, D. Stanković, M. Šijačić-Nikolić // iForest - Biogeosciences and Forestry. - 2016. - № 9. - P. 801-812. Iljinov, A. A. Effects of various reforestation methods on genetic structure of picea x fennica (regel) kom. Composite / A. A. Iljinov, D. V. Politov, B. V. Raevsky // Proceedings of Petrozavodsk State University. - 2010. - № 4. - P. 50-55. Iljinov, A. A. Effects of various reforestation methods on genetic structure of picea x fennica (regel) kom. Composite / A. A. Iljinov, D. V. Politov, B. V. Raevsky // Proceedings of Petrozavodsk State University. - 2010. - № 4. - P. 50-55. Новиков, А. И. Дисковые сепараторы семян в лесохозяйственном производстве / А. И. Новиков. - Воронеж: ВГЛТУ, 2017. - 159 с. Novikov, A. I. Diskovye separatory semyan v lesohozyaystvennom proizvodstve / A. I. Novikov. - Voronezh: VGLTU, 2017. - 159 s. Bowen, M. R. Recording procedures for the collection, cleaning and drying (extraction), testing (certification), storage and issue of forest tree seed / M. R. Bowen //Working Paper. № 4, FAO/UNDP-MAL/78/009, Forest Research Centre, Sandakan, Sabah, 1980. Bowen, M. R. Recording procedures for the collection, cleaning and drying (extraction), testing (certification), storage and issue of forest tree seed / M. R. Bowen //Working Paper. № 4, FAO/UNDP-MAL/78/009, Forest Research Centre, Sandakan, Sabah, 1980. Edwards, D. G. W. An improved air seed-sorter for laboratory use. Report BC-X-188 / D. G. W. Edwards // Pacific Forest Research Centre, Forestry Service, Dep. of Environment, Victoria, B.C., 1979. Edwards, D. G. W. An improved air seed-sorter for laboratory use. Report BC-X-188 / D. G. W. Edwards // Pacific Forest Research Centre, Forestry Service, Dep. of Environment, Victoria, B.C., 1979. A guide to forest seed handling with special reference to the tropics / R. L. Willan (ed.) // FAO forestry paper. - 1985. - № 20/2. A guide to forest seed handling with special reference to the tropics / R. L. Willan (ed.) // FAO forestry paper. - 1985. - № 20/2. Gradi, A. More on the problem of mechanizing sylvan seeds collection / A. Gradi // Can. Dep. For. Transl. - 1966. - № 69. - 12 p. Gradi, A. More on the problem of mechanizing sylvan seeds collection / A. Gradi // Can. Dep. For. Transl. - 1966. - № 69. - 12 p. Hergert, G. B. A belt cleaner for small samples of tree seed / G. B. Hergert, B. S. P. Wang, C. W. Yeatman // For. Chron. - 1971. - № 47. - P. 40-41. Hergert, G. B. A belt cleaner for small samples of tree seed / G. B. Hergert, B. S. P. Wang, C. W. Yeatman // For. Chron. - 1971. - № 47. - P. 40-41. International Seed Testing Association (ISTA). International rules for seed testing 1985 // Seed Science and Technology. - 1985. - № 18. - P. 300-520. International Seed Testing Association (ISTA). International rules for seed testing 1985 // Seed Science and Technology. - 1985. - № 18. - P. 300-520. Karlsson, C. Seed production of Pinus sylvestris after release cutting / C. Karlsson // Canadian Journal of Forest Research. - 2000. - № 30. - P. 982-989. Karlsson, C. Seed production of Pinus sylvestris after release cutting / C. Karlsson // Canadian Journal of Forest Research. - 2000. - № 30. - P. 982-989. Simak, M. Separation of forest seed through flotation / M. Simak // Seed Processing : Proc. IUFRO Wkg. Group on Seed Problems, Bergen, 1973. - Vol. I. - Paper 16. Simak, M. Separation of forest seed through flotation / M. Simak // Seed Processing : Proc. IUFRO Wkg. Group on Seed Problems, Bergen, 1973. - Vol. I. - Paper 16. Sviridov, L. T. Technological complex of machines for processing seeds of the conifer / L. T. Sviridov, A. I. Novikov, N. D. Gomzyakov // FORMEC-2006. 39th international symposium on forestry mechanization, 24-28 September 2006 : proceedings. - Bulgaria, Sofia : University of Sofia, 2006. - P. 272-275. Sviridov, L. T. Technological complex of machines for processing seeds of the conifer / L. T. Sviridov, A. I. Novikov, N. D. Gomzyakov // FORMEC-2006. 39th international symposium on forestry mechanization, 24-28 September 2006 : proceedings. - Bulgaria, Sofia : University of Sofia, 2006. - P. 272-275. Turnbull, J. W. Seed extraction and cleaning [Text] / J. W. Turnbull // Report on FAO/DANIDA Training Course on Forest Seed Collection and Handling. - Vol. 2. - FAO Rome, 1975. Turnbull, J. W. Seed extraction and cleaning [Text] / J. W. Turnbull // Report on FAO/DANIDA Training Course on Forest Seed Collection and Handling. - Vol. 2. - FAO Rome, 1975. USDA Seeds of Woody Plants in the United States [Text] / C. S. Schopmeyer (ed.) // Agricultural Handbook. - 1974. - № 450. - Forest Service, USDA, Washington D.C., USA. USDA Seeds of Woody Plants in the United States [Text] / C. S. Schopmeyer (ed.) // Agricultural Handbook. - 1974. - № 450. - Forest Service, USDA, Washington D.C., USA. USDA The Woody Plant Seed Manual [Text] / F. T. Bonner, R. P. Karrfalt (eds.) // Agricultural Handbook. - 2008. - № 727. - Forest Service, USDA, Washington D.C., USA. - 1241 p. USDA The Woody Plant Seed Manual [Text] / F. T. Bonner, R. P. Karrfalt (eds.) // Agricultural Handbook. - 2008. - № 727. - Forest Service, USDA, Washington D.C., USA. - 1241 p. Gordon, A. G. Seed and seedling losses in nursery beds / A. G. Gordon, L. A. Tee // Quart. J. For. - 1973. - № 67(2) . - P. 150-152. Gordon, A. G. Seed and seedling losses in nursery beds / A. G. Gordon, L. A. Tee // Quart. J. For. - 1973. - № 67(2) . - P. 150-152. Guldager, P. Seed problems related to direct sowing in pots / P. Guldager // Seed Processing : Proc. IUFRO Wkg. Group on Seed Problems. - Bergen, 1973. - Vol. II. - P. 12. Guldager, P. Seed problems related to direct sowing in pots / P. Guldager // Seed Processing : Proc. IUFRO Wkg. Group on Seed Problems. - Bergen, 1973. - Vol. II. - P. 12. Karrfalt, R. P. Increasing hardwood seed quality with brush machines / R. P. Karrfalt // Tree Planters’ Notes. - 1992. - № 43 (2). - P. 33-35. Karrfalt, R. P. Increasing hardwood seed quality with brush machines / R. P. Karrfalt // Tree Planters’ Notes. - 1992. - № 43 (2). - P. 33-35. Klein, L. M. Equipment for cleaning seeds [Text] / L. M. Klein, J. Henderson, A. D. Stoesz // Seeds, the Yearbook of Agriculture. - USDA, Washington D.C., 1961. - P. 307-329. Klein, L. M. Equipment for cleaning seeds [Text] / L. M. Klein, J. Henderson, A. D. Stoesz // Seeds, the Yearbook of Agriculture. - USDA, Washington D.C., 1961. - P. 307-329. Lestander, T. Orienterande sorteringsförsök med tallfrö - bortsortering av mekaniskt skadat frö / T. Lestander, U. Bergsten // Inst. f. Skogsskötsel. - 1982. - P. 8-10. Lestander, T. Orienterande sorteringsförsök med tallfrö - bortsortering av mekaniskt skadat frö / T. Lestander, U. Bergsten // Inst. f. Skogsskötsel. - 1982. - P. 8-10. Ruotsalainen, S. Comparison of seed orchard and stand seed of Scots pine in direct seeding / S. Ruotsalainen // Seed orchards: Proceedings from a conference, Umeå (Sweden), 26-28 September 2007; D. Lindgren (ed.). - Swedish University of Agricultural Sciences, Treebreedex, 2007. - P. 218-220. Ruotsalainen, S. Comparison of seed orchard and stand seed of Scots pine in direct seeding / S. Ruotsalainen // Seed orchards: Proceedings from a conference, Umeå (Sweden), 26-28 September 2007; D. Lindgren (ed.). - Swedish University of Agricultural Sciences, Treebreedex, 2007. - P. 218-220. Нелюбов, А. И. Пневмосепарирующие системы сельскохозяйственных машин / А. И. Нелюбов, Е. Ф. Ветров. - М. : Машиностроение, 1977. - 192 с. Nelyubov, A. I. Pnevmosepariruyuschie sistemy sel'skohozyaystvennyh mashin / A. I. Nelyubov, E. F. Vetrov. - M. : Mashinostroenie, 1977. - 192 s. Farhadi, M. Near Infrared Spectroscopy as non-destructive method for sorting viable, petrified and empty seeds of Larix sibirica / M. Farhadi, M. Tigabu, P. Odén // Silva Fennica. - 2015. - Т.49, № 5. - article id 1340. Farhadi, M. Near Infrared Spectroscopy as non-destructive method for sorting viable, petrified and empty seeds of Larix sibirica / M. Farhadi, M. Tigabu, P. Odén // Silva Fennica. - 2015. - T.49, № 5. - article id 1340. Новиков, А.И. Математическая модель взаимодействия дискового рабочего органа сепаратора лесных семян с элиминируемыми частицами / А. И. Новиков // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 1. - С. 30-34. Novikov, A.I. Matematicheskaya model' vzaimodeystviya diskovogo rabochego organa separatora lesnyh semyan s eliminiruemymi chasticami / A. I. Novikov // Modelirovanie sistem i processov. - 2013. - № 1. - S. 30-34. Новиков, А.И. Аналитические зависимости для расчета основных параметров безрешетного сепаратора / А. И. Новивок // Моделирование систем и процессов. - 2013. -№ 2. - С. 54-56. Novikov, A.I. Analiticheskie zavisimosti dlya rascheta osnovnyh parametrov bezreshetnogo separatora / A. I. Novivok // Modelirovanie sistem i processov. - 2013. -№ 2. - S. 54-56. Nikitin, S. et al. Experience in the application of foresight in technical systems / S. Nikitin // MATEC Web of Conferences. - 2018. Nikitin, S. et al. Experience in the application of foresight in technical systems / S. Nikitin // MATEC Web of Conferences. - 2018. Горячкин, В. П. Теория просевания зерен и вороха / В. П. Горячкин // Собр. соч. - М. : Колос, 1968. - T. 1. - С. 244-246. Goryachkin, V. P. Teoriya prosevaniya zeren i voroha / V. P. Goryachkin // Sobr. soch. - M. : Kolos, 1968. - T. 1. - S. 244-246. Новикова, Т.П. К вопросу выбора методов принятия управленческих решений в социально-экономических системах / Т. П. Новикова // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. - 2015. - Т. 2, № 1. - С. 286-289. Novikova, T.P. K voprosu vybora metodov prinyatiya upravlencheskih resheniy v social'no-ekonomicheskih sistemah / T. P. Novikova // Al'ternativnye istochniki energii v transportno-tehnologicheskom komplekse: problemy i perspektivy racional'nogo ispol'zovaniya. - 2015. - T. 2, № 1. - S. 286-289.