Разработать инновационные комплексы машин с элементами роботизации для селекции и семеноводства зерновых, зернобобовых и масличных культур с применением электрофизических методов воздействия

Обеспеченность населения продуктами питания и его жизненный уровень в нашей стране в значительной мере зависит от зернового производства, которое традиционно является основной и наиболее значимой отраслью сельского хозяйства. Для достижения рентабельности производства зерна необходимо уделять пристальное внимание механизации процессов при полевых работах, особенно в селекции и семеноводстве. Часто это связано с тем, что используемые традиционные технологии и машины для подготовки семян, посева, уборки и послеуборочной обработки не обеспечивают получения высококачественного семенного материала в требуемых объемах. Только потери зерна на этапе послеуборочной подработки и хранения составляют от 10 до 15% валового сбора. Согласно экспертной оценке, ежегодные недоборы урожая зерновых культур в стране составляют 20-35 млн. т. По данным ФГБУ «Госсорткомиссии» из-за повышенного содержания трудноотделимых примесей до половины посевного материала не отвечает требованиям стандарта и создание высокотехнологичных машин с роботизированными системами контроля и управления технологическими параметрами очистки семян особенно от трудноотделимых сорняков и примесей имеет важное народнохозяйственное значение. Также селекция и семеноводство наиболее остро нуждается в интеграции передовых цифровых интеллектуальных и роботизированных систем, в разработке комплексов высокотехнологичных машин, реализующих новые технологические и технические решения на посеве, уборке и послеуборочной обработке. Особенностью развития роботизации машин в селекции и семеноводстве является большое количество различных частных и общих технологических операций, и процессов, выполняемых сельскохозяйственными машинами. Однако, имеются сдерживающие факторы использования совокупности цифровых технологий для роботизации и автоматизации процессов в целом данной отрасли: прямая взаимосвязь с объектами биологического происхождения (зерна, половы, растительных остатков и т.д.); отсутствие методов экспресс диагностики семян на наличие абиотического стресса патогенной микрофлоры на всех этапах получения семенного фонда; условия эксплуатации в различных почвенно-климатических условиях; характеристика и вариация полей; большие аграрные площади; территория устойчивого покрытия интернета; виды и количество произрастающих культур с их индивидуальной особенностью и сезонной изменчивостью; наличие различных специализированных машин и вариантность парка сельскохозяйственной техники. Это обуславливает необходимо создать методологию прогнозирования эффективности работы электромагнитного оборудования в промышленных масштабах при соблюдении условий воспроизводимости результатов обработки семян электромагнитными полями низкой частоты с учетом наличия неоднородности облучения семенной массы. В реализацию данного направления входят следующие пункты: разработать высокоэффективную технологию энергетической стимуляции семян зерновых культур; создать промышленную установку, обеспечивающую реализацию технологии; создать автоматизированную систему контроля и управления технологическими параметрами зерноочистительной машины, обеспечивающей при однократной обработке зернового материала его очистку до норм согласно требованиям ГОСТ Р 52325-2005 «Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия (с Поправкой)». Таким образом, основной задачей исследований является разработка системы роботизированного комплекса машин и технических средств для селекции, семеноводства и производства зерновых, зернобобовых и масличных культур с элементами мониторинга и управления технологическими процессами. Предполагаемые результаты: концептуальные методы электрофизического воздействия и спектральных методов мониторинга на сельскохозяйственный материал; система роботизированного комплекса машин и технических средств для селекции, семеноводства и производства зерновых, зернобобовых и масличных культур; система управления и контроля основных параметров посевного, уборочного и послеуборочного модулей с возможностью адаптирования их под различные почвенно-климатические условия; зависимости, закономерности и параметры технологических процессов в селекции, семеноводстве и производстве зерновых, зернобобовых и масличных культур.