Статья: Обобщенная модель релаксации электрохимически активированной воды и водных растворов минеральных удобрений

Таблица 3 - Динамика фазовых скоростей релаксации электрохимически активированной воды и водных растворов минеральных удобрений В мВ/ч

Исследования показали, что в зависимости от концентрации водных растворов минеральных удобрений и времени с момента электрохимической обработки воды в активационном модуле значения фазовых скоростей релаксации изменяются по вполне определенным закономерностям, которые могут быть описаны нелинейными уравнениями множественной регрессии. Примером этого является зависимость градиентов скорости релаксации анолита с раствором мочевины (рисунок 4):

,

где - градиент скорости релаксации электрохимически активированной воды и водных растворов минеральных удобрений, мВ/ч;

- концентрация минеральных удобрений в растворе, %;

- фаза релаксации, ч.

Рисунок 4 - Градиент скорости релаксации раствора мочевины в анолите (v, мВ/ч) при разной концентрации (С, %) в зависимости от фазы релаксации (Т, ч)

Значения параметров уравнения: = -40,02; = 21,6; = -67,64; = 29,3; = -6,63; = 1,48; = -0,0019; = -0,82; = 0,22; = 8,2 · 10-7. Коэффициент детерминации зависимости = 0,97.

Использование зависимости ограничено диапазоном концентраций растворенного вещества от 0 до 0,30 % и продолжительностью периода релаксации 3 ч.

Подбор формы регрессионных зависимостей проводился с помощью минимизации отклонений от значений фазовых скоростей релаксации, полученных в результате эксперимента. Было установлено, что для разных групп данных (анолит, католит, вид растворенного удобрения) зависимости имеют неодинаковую форму. Например, зависимость градиентов скорости релаксации католита с раствором мочевины или сульфата калия имеет вид:

( = 0,91),

зависимость градиентов скорости релаксации католита с раствором суперфосфата наиболее надежно описывается уравнением:

( = 0,95),

зависимость фазовых скоростей релаксации анолита с раствором суперфосфата принимает вид:

( = 0,99),

зависимость градиентов скорости релаксации анолита с раствором сульфата калия имеет форму:

( = 0,97).

Параметры приведенных зависимостей, оцененные методом регрессионного анализа, приведены в таблице 4. Таким образом, с использованием системы зависимостей для определения градиентов фазовых скоростей релаксации электрохимически активированной воды и водных растворов минеральных удобрений, зависимостей «мгновенного» изменения окислительно-восстановительного потенциала активированной воды при добавлении минеральных удобрений в разной концентрации и обобщенной модели релаксации, представленной уравнением (2), можно определить активационный потенциал водной среды для любого времени , прошедшего с момента электрохимической обработки воды в активационном модуле.

Таблица 4 - Идентифицированные значения параметров зависимостей фазовых скоростей релаксации электрохимически активированной воды и водных растворов минеральных удобрений

Выводы. Теоретически и экспериментально обоснована обобщенная модель релаксации электрохимически активированной воды и водных растворов минеральных удобрений, экспериментально идентифицированы параметры модели для случаев с применением трех видов минеральных удобрений (карбамида, суперфосфата, сульфата калия) в концентрациях от 0,05 до 0,30 %. Использование модели позволяет с высокой степенью надежности прогнозировать падение активационного потенциала со временем, учитывая вид и концентрацию химического вещества в растворе.

Литература

1. Семененко, С. Я. Фитосанитарное оздоровление зерновых и овощных культур с помощью электрохимически активированной воды / С. Я. Семененко, М. Н. Белицкая, С. М. Лихолетов // Успехи современного естествознания. - 2013. - № 1. - С. 78-82.

2. Биоцидная активность электролизного раствора гипохлорита натрия и электрохимически активированного раствора анолита нейтрального / О. А. Черкасова, И. И. Бурак, А. А. Радишевич, И. И. Уразова, И. И. Лопатнева // Вестник Витебского государственного медицинского университета. - 2008. - Т. 7, № 1. - С. 103-112.

3. Экспериментальное обоснование возможности снижения пестицидных нагрузок при возделывании томатов в условиях орошения / Н. Н. Дубенок, С. Я. Семененко, Е. И. Чушкина, М. Н. Лытов // Вестник РАСХН. - 2014. - № 5. - С. 55-58.

4. Yielding capacity and quality of tomato fruits at drop irrigation with electrochemically activated water in light-chestnut soils of the lower Volga region / S. Semenenko, V. Borodychev, E. Ivantsova, M. Lytov // 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2015. - B. 5, Vol. 1. - P. 1055-1062.

5. Брыкалов, А. В. Оценка влияния электрохимически активированной воды на ферментативную активность семян / А. В. Брыкалов, Е. В. Плющ // Современные наукоемкие технологии. - 2004. - № 4. - С. 83.

6. Влияние католита на росторегулирующую способность гумата калия при некорневой обработке озимой пшеницы / Э. А. Александрова, Г. А. Шрамко, Т. В. Князева, Я. С. Черных // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - Т. 1, № 38. - С. 113-117.

7. Пасько, О. А. Рост и развитие растений, стимулированных электрохимически активированной водой / О. А. Пасько // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В. Р. Филиппова. - 2010. - № 3. - С. 54-59.

8. Абезин, В. Г. Система капельного орошения с модулем электроактивации оросительной воды / В. Г. Абезин, В. В. Карпунин // Достижения науки и техники АПК. - 2007. - № 6. - С. 23-25.

9. Эффективность возделывания томатов при капельном орошении с использованием электрохимически активированной воды / С. Я. Семененко, Е. И. Чушкина, М. Н. Лытов, А. Н. Чушкин // Плодородие. - 2014. - № 2. - С. 38-41.

10. Влияние длительности электролиза воды и последующей релаксации на электрохимические характеристики католита и анолита / Г. А. Шрамко, Э. А. Александрова, Б. Е. Красавцев, А. С. Цатурян, В. Б. Симкин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 2(35). - С. 385-388.