ВЕСТНИК РЯЗАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. П. А. КОСТЫЧЕВА
Архив статей журнала
Проблема и цель. Целью данной работы является разработка автоматизированного инкубатора для выведения куриных яиц. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: проведение расчёта расходов тепла и влаги в инкубаторе, проектирование и создание конструкции установки, разработка программного обеспечения для контроля работы установки, выбор узлов и составляющих элементов установки, испытания установки.
Методология. Научная работа включала компьютерное моделирование (математическое моделирование, eD-моделирование корпуса и расчёт теплового поля), аддитивные технологии 3D-печать FDM и лазерная резка) для изготовления корпуса и элементов инкубатора, а также разработку и программирование системы автоматического управления на базе микроконтроллера Iskra (аналог Arduino). Изготовление элементов инкубатора осуществлялось с использованием комплектующих отечественных производителей. Исследование включало разработку алгоритмов управления для обеспечения оптимального микроклимата в инкубаторе, а также программирование ЖК-дисплея, датчика BME280 и логики управления на микроконтроллере.
Результаты. Удовлетворение высокого спроса на продукцию птицеводства требует использования искусственных инкубаторов для выведения сельскохозяйственной птицы. В современных условиях все больше внедряют отечественные аналоги с использованием микроконтроллеров, что позволяет повысить эффективность процесса инкубации яиц. Разработанный прототип инкубатора был испытан в лабораторных условиях. Получены данные о зависимости температуры от времени при различных значениях коэффициентов ПИД-регулирования. Так же были измерены значения температуры инкубатора при разных количествах нагревателей. Испытания показали, что уменьшение количества нагревателей в инкубаторе ведёт к увеличению времени достижения необходимой температуры.
Заключение. В ходе научной работы был разработан и испытан прототип автоматического инкубатора на 10 куриных яиц с микроконтроллерным управлением и функцией записи данных на ПК. Оптимизация конструкции и параметров работы инкубатора (температура, влажность, вентиляция) позволила достичь 80-90 % выводимости яиц. Результаты исследования демонстрируют эффективность использования микроконтроллера Arduino UNO для автоматизации процесса инкубации и повышения его продуктивности.
Проблема и цель. В статье исследуются последствия циклов замораживания-оттаивания для физико-химических свойств свиного навоза и его фосфорных форм. В условиях растущего поголовья скота и увеличения объёмов производства продуктов животноводства навоз свиней становится значительным источником фосфора, способным вызывать загрязнение водных ресурсов. Цель статьи заключается в изучении влияния циклов замораживания-оттаивания на физико-химические свойства свиного навоза и его фосфорные формы, а также в анализе влияния содержания влаги в навозе и частоты проведения замораживания-оттаивания на изменение этих параметров.
Методология. Отбор проб свиного навоза проводился на свинокомплексе Зерноградского района Ростовской области. Перед началом эксперимента образцы свиного навоза одинаковой массы были помещены в пластиковые контейнеры весом по 1 кг с герметичными крышками для предотвращения потери влаги. Имитационные эксперименты были рассчитаны на две серии. Один набор образцов замораживали в морозильной камере при температуре -18° C в течение 12 ч, а затем размораживали при температуре 20° C в течение 12 ч в термостате (обработка замораживанием-оттаиванием). Другой набор был заморожен при температуре -18° C без периода оттаивания в качестве контроля (обработка только замораживанием). Общий период каждой обработки составлял 30 дней. В конце эксперимента замороженный навоз размораживали для дальнейшего анализа.
Результаты. Результаты свидетельствуют о том, что структура и физико-химические свойства навоза животных будут меняться более резко в регионах сезонного замораживания-оттаивания, чем в регионах длительного замораживания. Кроме того, обнаружили, что Ca-P, поглощенный-P и остаточный-P в навозе могут быть преобразованы в NH4CI-P, Al-P и Fe-P во время циклов замораживания-оттаивания, что приведет к увеличению биодоступности P навоза более чем на 20 %. Кроме того, основные изменения в распределении частиц навоза показали, что частицы >1000 мкм были разбиты на частицы <250 мкм во время замораживания-оттаивания.
Выводы. Циклические изменения температуры существенно влияют на содержание фосфора в навозе, а также на его распределение между различными формами. При этом наблюдается значительное увеличение содержания некоторых форм фосфора, таких как NH4CI-P и Al-P, что указывает на повышение их доступности и потенциальной мобильности. Это особенно важно, учитывая, что такие формы фосфора могут легко вымываться в водоемы, способствуя эвтрофикации. Также установлено, что замораживание-оттаивание приводит к изменению размеров частиц навоза, увеличивая долю мелких фракций (<38 мкм), что облегчает перенос фосфора вместе с этими частицами. Важно отметить, что высокая влажность навоза усиливает этот процесс, приводя к увеличению подвижности фосфора и повышению риска загрязнения окружающей среды. Таким образом, полученные данные подчеркивают необходимость учета эффектов замораживания-оттаивания при оценке экологических рисков, связанных с утилизацией навоза свиней.