0,89 мкм)

30719,2

3007

+124

1211

87,0

Рис.18. Разовий надій у корови “Дана”: 05..07.02.98 - контрольні надої; 08..10.02.98 - надої з лазерною стимуляцією

Результати по лазерній обробці БАТ тварин можуть бути застосовані на будь-якому БО, наприклад, у свинарстві з метою провокування охоти у свиноматок завдяки активізації функціонування статевої системи в необхідні періоди утримання. Після проведення серії експериментів в свинарнику-маточнику встановлено, що лазерна обробка(=0,890,05 мкм; =202 мВт/см²; = const; =60,5 хв) БАТ № 71 “pai-hui” і № 73 “wei-ken” відповідальних за функціонування статевої системи свиноматки зменшує кількість прохолостів на 20..41,5 % і скорочує період приходу в охоту на 2,5 % (рис.19).

Перспективним, з точки зору подальшого розвитку НЕЛЕТ, у тваринництві може бути комплексний підхід у застосуванні лазерної обробки окремих “мішеней” одного виду тварин на різних етапах виробництва. Наприклад, у свинарстві: стимуляція сперматогенезу у кнурів (лазерна обробка БАТ), активізація сперміїв перед зберіганням або безпосередньо штучним осіменінням, з одного боку, та стимуляція охоти у свиноматок, активізація функціонування статевої системи свиноматки перед штучним осіменінням, подальша стимуляція молоковіддачі після опоросу, з іншого боку.

Рис.19. Кількість свиноматок, що прийшли в охоту

У шостому розділі “ПРАКТИЧНА РЕАЛІЗАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ” наведено матеріал щодо розробки технічних приладів і технологій з використанням НЕЛВ у тваринництві. Результати власних теоретичних і експериментальних досліджень були взяті за основу при формуванні регіональної комплексної програми “Лазер - здоров'я, економіка, екологія” п.№6 “Лазерні технології в сільському господарстві” та п.№7 “Лазерна апаратура для медицини, біології та сільського господарства”.

Для успішного вирішення поставлених в програмі задач сформульовано загальні положення методики розробки НЕЛЕТ в тваринництві на всіх етапах виробництва у вигляді алгоритму розробки технології лазерної обробки БО (рис.20). Умовно при його реалізації вирішують дві задачі: перша пов'язана з пошуком існуючих “проблемних” технологічних процесів на визначеному етапі виробництва продукції, в якому задіяна дана “мішень”, а друга пов'язана з формулюванням вимог до технічних параметрів джерела НЕЛВ і просторово-часовою орієнтацією системи “випромінювач-БО”.

Так, від точності вирішення першої задачі залежить ефективність взагалі НЕЛЕТ на кожному етапі виробництва, а результатом розв'язання другої задачі отримують параметри джерела НЕЛВ: .

Розроблені технології і прилади використанням НЕЛВ демонструвались і були відзначені дипломами на міжнародних і регіональних виставках сільськогосподарського і спеціалізованого напрямку.

Для реалізації НЕЛЕТ на етапі репродукції поголів'я у свинарстві розроблена спеціальна установка (рис.21) на основі лазерної матриці з пультом автоматичного керування, яка випускається корпорацією “Лазер і здоров'я” за замовленням споживача дрібними серіями (патент UA №61291 А). Випробування проводились у свинарнику-маточнику промислової зони агрокомбінату “Слобожанський” на 25 свиноматках-аналогах, в результаті імовірність запліднення була доведена до 87 % (контроль - 60 %) при збільшення об'єму гнізда при опоросі з 9..10 (в контрольній групі) до 14..14 голів. Лазерною технологією активізації сперміїв перед штучним осіменінням свиноматок зацікавилась провідна фірма Данії “Lynggard Svineprodaction ApS” по виробництву продукції свинарства. Для даної технології можливо використовувати серійний апарат типу РИКТА-04 (МВ) фірми МИЛТА (м. Москва) у відповідному режимі і при застосуванні додаткової спеціальної насадки на випромінювач.

Для реалізації НЕЛЕТ на етапі вирощування молодняку розроблена спеціальна напівавтоматична установка з пристроєм для переміщення інкубаційних яєць прямолінійно або по колу під лазерними опромінювачами (патент UA №63504 А). Випробування в виробничих умовах (д/г “Борки”) показали, що вивід курей збільшився на 4,8 % у порівнянні з контролем і складав 90 %. Після проведення серії досліджень по уточненню режиму і параметрів лазерної обробки яєць була розроблена технічна документація, яка передана для організації серійного виробництва на Харківському приладобудівному заводі ім.Т.Шевченка установок типу “Барва-ФОДІ” і “Барва-БРОЙЛЕР”, рис.22.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.20. Алгоритм розробки технології лазерної обробки БО в тваринництві

Розрахунковий строк окупності установки “Барва-БРОЙЛЕР” складає 0,3 року при умові інкубації понад 200 тис. яєць курей, або 120 тис. яєць качок, або 100 тис. яєць гусей.

Рис.21. Загальний вигляд установки

Рис. 22. Загальний вигляд установки для лазерної обробки спермо дози

“Барва-БРОЙЛЕР” для лазерної обробки інкубаційних яєць

Для реалізації розроблених НЕЛЕТ на етапі утримання промислового стада розроблено прилад для лазерної обробки БАТ тварини на основі напівпровідникового джерела випромінювання (0,89 мкм) з живленням від акумуляторних батарей напругою 6,3..12,0 В, що забезпечує автономність і безпеку при застосуванні в умовах тваринницького приміщення (рис.23). Запропонована технологічна схема процесу доїння із застосуванням операції “лазерна обробка БАТ” розміщених на вимені корови, відповідальних за процес молоковиведення, та на хрестці - відповідальних за функціонування взагалі статевої системи тварини (патент UA №61330 А).

Рис. 23. Загальний вигляд приладу для лазерної обробки БАТ тварини

Відпрацьовані методики по розрахунку параметрів НЕЛВ при впливі на “мішені” БО різної форми організації і способи лазерної обробки використовувались в медицині при розробці лазерного зонду Коробова типу “Барва-ГПУ”, та у вказівках по застосуванню магніто-інфрачервоного лазерного апарату “РИКТА-МВ” у ветеринарії (Росія).

Методологічні основи створення НЕЛЕТ у тваринництві застосовуються в навчальних програмах ХНТУСГ ім. Петра Василенка при викладанні дисциплін “Електричне освітлення і опромінення”, “Спеціальні електротехнології в сільському господарстві” і ХДЗВА при викладанні дисциплін “Біофізика”, “Фізика з основами біофізики”.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і новий напрямок вирішення наукової проблеми підвищення продуктивності БО в тваринництві, які відображені у науково-технічних основах розробки перспективних низькоенергетичних лазерних електротехнологіях, що забезпечують суттєвий економічний, екологічний та енергозберігаючий ефект. Основними результатами виконаних досліджень є наступне:

1.Проведений аналіз літературних джерел показав, що існуючим оптичним електротехнологіям, використовуваним для підвищення продуктивності тварин властиві істотні недоліки: низький рівень (одиниці відсотків) підвищення продуктивності, а в більшості випадків і його відсутність; значні витрати енергії; у багатьох випадках негативний вплив некогерентного світла на продуктивність тварин, ін.

2.Підвищення продуктивності тварин і птиці в тваринництві потребує пошуку новітніх електротехнологій заснованих на інформаційному рівні впливу на БО завдяки застосуванню в ОСТУ джерел когерентного (лазерного) випромінювання з густиною потоку випромінювання до 1 Вт/см².

3.Для визначення дії НЕЛВ на БО в процесі розробки відповідних електротехнологій доцільно застосовувати ефект надслабкого світіння клітин в процесі життєдіяльності - біохемілюмінесценцію в реальному часі, а при розрахунку параметрів джерела випромінювання розглядати механізм його дії оснований на взаємодії електромагнітної хвилі оптичного діапазону з електричними зарядами клітини.

4.Аналіз біофізичних процесів на клітинному і молекулярному рівнях БО (збудження молекули О₂, активізація транспорту іонів Na⁺ і K⁺ крізь клітинні мембрани, ін.) показав, що для підвищення продуктивності тварин варто застосовувати джерела НЕЛВ з такою величиною густини потоку випромінювання і довжини хвилі, при яких можливе створення в тканинах тварини напруги електричного поля на рівні 40...75 В/м, необхідного для збудження клітин окремих біологічних структур.

5.Для визначення діапазону змін параметрів джерела НЕЛВ (), яке використовується в певній технології для лазерної обробки визначеної “мішені” БО доцільно користатися розрахунковими виразами отриманих на основі теоретичного аналізу фізичної моделі з урахуванням електрофізичних параметрів, розмірів об'єктів і відстані між ними.

6.Одержання необхідних змін у БО можливо при впливі на відповідні БАТ вузько спрямованих пучків електромагнітного випромінювання (діаметром до 1 мм), для формування яких варто використовувати проведені теоретичні дослідження на основі законів квазіоптики з урахуванням частоти - _вип, шляху пройденого в кожному шарі - l_i і коефіцієнтів переломлення середовища: - повітря; - шерстного покриву; - епідермісу.

7.У результаті теоретичних досліджень встановлено, що рівень підвищення продуктивності у тваринництві, з урахуванням структурної організації БО (клітка, цілісний організм), пов'язана з найбільш прийнятними параметрами НЕЛВ: довжина хвилі - = 0,5..1,0 мкм; густина потоку випромінювання - =5,0..25,0 мВт/см²; експозиція - =0,6..20 хв.

8.Для контролю стану БО, після впливу НЕЛВ, необхідно використовувати розроблену систему для вимірювання надслабкого світіння клітин з параметрами: область спектральної чутливості - 300..830 нм; чутливість по зміні інтенсивності ХЛ - 24 імп/с; відносна похибка вимірювання не більш - 2 %.

9.Експериментально встановлено, що збільшення обсягу гнізда свиноматок на 17,9...48,2 %; і підвищення на 28,4...36,5% біоенергетичного стану організму отриманого молодняку в порівнянні з контролем, можливе на етапі репродукції при лазерній обробці спермодози перед штучним осіменінням з параметрами: =0,630,02 мкм; =152 мВт/см²; = const; =155 с.

10.Для зменшення прохолостів свиноматок на 20...41,5 % у порівнянні з контролем необхідний вплив на БАТ №71 “pai-hui” і №73 “weі-ken” лазерним випромінюванням з параметрами: =0,890,05 мкм; =202 мВт/см²; = const; =6..20 хв.

11.Для збільшення виводимості інкубаційних яєць птахів (курей, качок, гусей) на 7,5...28 % у порівнянні з контролем, необхідна обробка яєць перед закладкою в інкубатор лазерним випромінюванням з параметрами: =0,890,05 мкм; =173 мВт/см²; = const; =152 с.

12.Для підвищення одноразових удоїв корів на 17..21 % у порівнянні з контролем, необхідна лазерна обробка БАТ №62 “jan-mіn” з параметрами: =0,890,05 мкм; =202 мВт/см²; = const; =102 с.

13.Очікуваний річний економічний ефект від впровадження розроблених НЕЛЕТ та технічних приладів і установок для їх реалізації: - в свинарстві, в розрахунку на племферму 1600 свиноматок складає 2,0 млн. грн.; - в птахівництві, в розрахунку на 1,0 млн. інкубації яєць курей - 150 тис. грн., качок - 600 тис. грн., гусей - 1,8 млн.грн.; - в молочному скотарстві, в розрахунку на 400 гол. ВРХ при середньому надої 4000 кг молока складає 300 тис.грн.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Лисиченко М.Л. До питання застосування низькоенергетичного лазерного випромінювання в молочному тваринництві // Зб.наук.пр. ХДТУСГ “Питання електрифікації сільського господарства” - Харків: ХДТУСГ, 1998. - С.109-112.

2. Лисиченко Н.Л. Низкоинтенсивные лазерные технологии в сельском хозяйстве // Харьковский профессиональный деловой вестник “Лазеры и жизнь” - 1998. - №18. - С.5-7.

3. Лисиченко Н.Л. Вплив форми лазерного світлового пучка на ефективність опромінення яйця // Вісник ХДТУСГ “Питання електрифікації сільського господарства” - Харків: ХДТУСГ, 2000. - С.193-198.

4. Лисиченко М.Л. До визначення оптичних характеристик поглинання лазерного випромінювання у біооб'єктах // Праці ТДАТА “Наукове фахове видання” - Мелітополь: ТДАТА, 2001.Том 21. - С.82-86.

5. Лисиченко М.Л., Столяров О.В., Беліков А.А., Темір О.І. Активізація сперми лазерним випромінюванням // Зб.наук.пр. до 150 річчя ХЗВІ “Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини ” - Харків: ХДЗВА, 2001. Вип.9(33). Ч.2. - С.80-85. Здобувачу належить методика експерименту і обґрунтування параметрів процесу обробки спермодози.

6. Лисиченко Н.Л. О физической природе лазеромагнитотерапии // Вісник ХДТУСГ “Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України” - Харків: ХДТУСГ, 2001. Вип.6. - С.365-369.

7. Лисиченко М.Л. Про механізм біологічної дії низькоінтенсивного лазерного випромінювання // Праці ТДАТА “Наукове фахове видання” - Мелітополь: ТДАТА, 2001. - Том 24. - С.54-59.

8. Лисиченко Н.Л. О поглощении низкоинтенсивного лазерного излучения молекулами в тканях биообъекта // Всеукр.межвед.науч.-техн.сб. “Проблемы бионики”. - Харків: ХНУРЕ, 2001. Вип.54. - С.108-111.

9. Лисиченко М.Л. Лазер - як інструмент енергозбереження в АПК // Зб.наук.пр. КДТУ “Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація” - Кіровоград: КДТУ, 2002. - Вип.11. - С.61-64.

10. Лисиченко Н.Л. О биофизическом механизме лазеропунктуры // Всеукр.межвед. науч.-техн.сб. “Проблемы бионики” - Харків: ХНУРЕ, 2001. - Вип.55. - С.75-77.

11. Лисиченко Н.Л. Определение комплексного показателя преломления среды в процессах лазерной обработки биологических объектов // Всеукр.межвед.науч.-техн.сб. “Проблемы бионики” - Харків: ХНУРЕ, 2002. Вип.56. - С.107-110.

12. Гаврилов П.В., Лисиченко Н.Л. Осветительно-облучательные приборы для животноводческих помещений // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1993. - №1. - С.18-19. Здобувачу належить обґрунтування параметрів приладів для оптичних електротехнологій.

13. Лисиченко Н.Л. Вероятностный подход к оценке эффективности действия лазерного излучения // Вестник НТУ “ХПИ” - Харьков: НТУ, 2002. - №7. - Т.2. - С.167-171.

14. Лисиченко Н.Л., Вендин С.В. Влияние электрофизических свойств среды на процесс лазерной обработки биологических объектов // Вісник ХДТУСГ “Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України” - Харків: ХДТУСГ, 2002. Вип.10. - С.243-250. Здобувачу належить запропонований підхід щодо визначення затухання лазерного випромінювання в біологічному середовищі на основі одночасного використання законів геометричної оптики і розповсюдження електромагнітного поля.

15. Лисиченко М.Л., Столяров О.В., Бєліков А.А. Лазерна активізація статевої системи тварин // Вісник ХДТУСГ “Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України” - Харків: ХДТУСГ, 2002. Вип.10. - С.251-255. Здобувачу належить планування експерименту та інтерпретація отриманих результатів і запропоновано метод оптимальної обробки даних проведених досліджень.

16. Лисиченко Н.Л. Кинетика хемилюминесценции биологических объектов стимулированной перекисью водорода // Вестник НТУ “ХПИ” - Харьков: НТУ, 2002. - №20. - С.141-147.

17. Лисиченко М.Л., Вендін С.В. Розсіювання і поглинання потоку електромагнітної енергії оптичного діапазону окремою структурою біологічного об'єкта // Вестник науки и техники - Харьков: ООО “Харьковский Дом науки и техники”, НТУ “ХПИ”, 2002. - Вип.4. - С.30-37. Здобувачем запропонована фізична модель процесу лазерної обробки біологічних об'єктів і отримані рівняння для визначення коефіцієнтів розсіювання та поглинання випромінювання.

18. Лисиченко Н.Л. Поглощение электромагнитного излучения в локальных объемах дисперсной среды при лазерной обработке // Праці ТДАТА “Наукове фахове видання” - Мелітополь: ТДАТА, 2002. - Вип.8.- С.74-81.

19. Васильев В.С., Лисиченко Н.Л., Столяров А.В., Беликов А.А. Избирательное действие лазерного излучения на ферментные системы клеток // Вісник НАУ “Ветеринарна фармакологія та токсикологія” - К.: НАУ, 2002. - Вип.55. - С.26-31. Здобувачу належить методика проведення експерименту та інтерпретація отриманих результатів.

20. Лисиченко М.Л. Опромінювальні світлотехнічні установки з когерентними джерелами випромінювання // Вісник ХДТУСГ “Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України” - Харків: ХДТУСГ, 2003. - С.265-273.

21. Бєліков А.А., Лисиченко М.Л., Столяров А.В., Темір О.І.. Вибір дози опромінення в технології лазерної обробки сперми кнурів-плідників // Науково-технічний бюлетень - Харків: ІТ УААН, 2004. - №87. - С.12-18. Здобувачу належить обґрунтування параметрів процесу і установки для лазерної обробки сперми кнурів та інтерпретація результатів досліджень.

22. Організація відтворення свинопоголів'я методом штучного осіменіння. Науково-практичні рекомендації // А.А.Бєліков, О.В.Пічка, О.С.Мірошнікова, М.Л.Лисиченко, О.В.Столяров - Харків: ІТ УААН, 2004. - 26 с. Здобувачу належить обґрунтування параметрів процесів лазерної обробки спермодози при розміщенні флакона в термостаті перед штучним осіменінням і БАТ свиноматки, відповідальних за функціонування статевих органів.

23. Лисиченко М.Л. Особливості дії інфрачервоного низькоенергетичного лазерного випромінювання на біологічні об'єкти // Вісник ХДТУСГ ім.П.Василенка “Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України” - Харків: ХДТУСГ, 2004. - Вип.27. - Т.2. - С.134-138.

24. Интерференционная микроскопия облученной спермы / В.С.Васильев, Л.И.Васильева Л.И., Н.Л.Лисиченко, М.Й.Крамар, Г.Г.Юрченко // Зб.наук.пр. ХНАУ, ХДЗВА - Харків: ХДЗВА, 2005. - Т.15. - С.157-160. Здобувачу належить вибір методу досліджень.

25. Лисиченко М.Л. Розрахунок вторинних полів, породжених лазерним випромінюванням на границі розділу ізотропних шарів шкіряного покриву тварини // Вісник ХНТУСГ ім.П.Василенка “Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України” - Харків: ХНТУСГ, 2005. - Вип.28. - Т.2. - С.114-123.

26. Васильев В.С., Лисиченко Н.Л., Беликов А.А. О биофизических механизмах действия лазерного излучения на ферментативные системы клеток человека и животных // В кн. Квантовая терапия в ветеринарии - М.: ЗАО “МИЛТА-ПКП ГИТ”, 2003. - С.16-20. Здобувачеві належить методика експерименту по лазерній обробці сперми тварин і конструкція дослідного зразка приладу з низькоенергетичним лазерним джерелом випромінювання та інтерпретація отриманих результатів.

27. Лисиченко Н.Л., Грабина В.А. Квантовая электроника и лазерные технологии в сельскохозяйственном производстве // В кн. Квантовая терапия в ветеринарии - М. ЗАО “МИЛТА-ПКП ГИТ”, 2003. - С.21-25. Здобувачеві належить аналіз стану і формулювання напрямків розвитку низькоенергетичних лазерних електротехнологій в сільському господарстві.

28. Применение аппарата квантовой терапии РИКТА-МВ в коневодстве. Методическое пособие / Под ред. И.П.Любимовой, Н.Л.Лисиченко. - М.: ЗАО “МИЛТА-ПКП ГИТ”, 2004. -96 с. Здобувачу належать параметри процесу лазерної обробки відповідних БАТ при лікуванні маститу, стимулюванні охоти і запліднення, стимулювання репродуктивної функції жеребця.

29. Методика исследования светотехнических изделий и комплексов, эксплуатируемых в помещениях сельскохозяйственного назначения / Е.З.Петруша, Е.И.Кузнецов, В.П.Миненко, И.А.Помитун, И.А.Мирошник, П.В.Гаврилов, В.В.Боцман, Н.Л.Лисиченко, Е.И.Ширина // Сб.науч.тр. УААН “Новое в методиках зоотехнических исследований. Часть ІІ. - Харьков: ИЖ УААН, 1992. - С.229-230. Здобувачу належить обґрунтування переліку параметрів, що контролюються в приміщенні при проведенні досліджень світлотехнічних опромінювальних установок для оптичних електротехнологій.

30. Спосіб штучного запліднення тварин. Патент UA № 53993 А. МПК 7 А61D19/00 / М.Л.Лиси-ченко, О.В.Столяров, А.А.Бєліков, О.І.Темір (Україна). - №2002043051; Заявлено 15.04.2002; Опубл. 17.02.2003. Бюл.№2. - 4 с. У формулі винаходу здобувач запропонував проводити лазерну обробку БАТ №71,73, які розміщуються на хрестці свиноматки для активізації функціонування статевої системи тварини.

31. Спосіб і пристрій для штучного осіменіння. Патент UA № 61291А. МПК 7 А61D19/02. / М.Л.Лисиченко, О.В.Столяров, А.А.Бєліков, О.Г.Тємір (Україна). - №20021210320; Заявлено 19.12.2002; Опубл. 17.11.2003. Бюл.№11. - 4 с. У формулі винаходу здобувач запропонував активізацію сперміїв кнура-плідника здійснювати шляхом лазерної обробки спермодоз у флаконах при розміщенні їх у термостаті до з'єднання з катетером.

32. Спосіб і установка для доїння тварин. Патент UA № 61330А. МПК 7 А01J1/00, А01J5/00. / М.Л.Лисиченко, П.В.Гаврилов, Є.І.Кузнецов (Україна). - №2002129642; Заявлено 03.12.2002; Опубл. 17.11.2003. Бюл.№11. - 4 с. У формулі винаходу здобувач запропонував використати в якості джерела інфрачервоного випромінювання для обробки БАТ хрестця корови лазер або матрицю лазерів і додатково проводити лазерну обробку БАТ вимені перед доїнням, обґрунтував параметри процесу лазерної обробки відповідних БАТ.

33. Спосіб і установка для інкубації яєць птиці. Патент UA №63504 А. МПК 7 А01К45/00 / М.Л.Лисиченко, В.В.Ворчак, Ю.Ф.Ігнатуша, В.А.Коробов (Україна). - №2003043821; Заявлено 24.04.2003; Опубл. 15.01.2004. Бюл.№1. - 4 с. У формулі винаходу здобувач запропонував умови просторово-часової взаємної орієнтації джерела лазерного випромінювання і яйця та обґрунтував параметри процесу лазерної обробки інкубаційних яєць, які в автоматичному режимі переміщуються прямолінійно або по колу в спеціальних підставках.

34. Спосіб і установка для енергозбереження в оптичних електротехнологіях. Патент UA № 66189 А. МПК 7 А01К1/00 / М.Л.Лисиченко (Україна). - №2003087612; Заявлено 12.08.2003; Опубл.15.04.2004. Бюл.№4. - 5 с.

35. Лисиченко Н.Л. Перспективные способы и средства стимуляции молокоотдачи молочных коров // Тез.докл. XX конф. молодых ученых “Актуальные вопросы обеспечения АПК” (4-6 июля 1993 г.) - Херсон: Аскания-Нова, 1993. - С.122.

36. Грабина В.А., Лисиченко Н.Л. Соотношение биотропной значимости параметров лазерного излучения // Матер. XII Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (20-23 апреля 1999 г.) - Харьков: ХГУ, 1999. - С.146-147. Здобувачу належить обґрунтування важливості поляризаційних характеристик (право циркуляційної поляризації) лазерного випромінювання при впливі на “мішені” - клітини БАТ.

37. Лисиченко Н.Л. Развитие лазерных технологий в животноводстве и птицеводстве // Матер. XII Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (20-23 апреля 1999 г.) - Харьков: ХГУ, 1999. - С.152.

38. Кузнецов Е.И., Лисиченко Н.Л. Использование лазеров для стимуляции рефлекса молокоотдачи у коров // Матер. XII Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (20-23 апреля 1999 г.) - Харьков: ХГУ, 1999. - С.153. Здобувач розробив функціональну і принципову схему пристрою для лазерної обробки та пошуку БАТ корови і взяв участь у проведенні експериментів.

39. Лисиченко Н.Л. Проблемы внедрения лазерных технологий в сельскохозяйственном производстве // Матер. XIII Межд.науч.-практ.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (5-8 октября 1999 г.) - Алупка: ХГУ, 1999. - С.116.

40. Хемлюминесценция спермы хряка при воздействии лазерным излучением / Н.Л.Лисиченко, А.В.Столяров, Э.А.Ромаданова, В.А.Грабина // Матер. ХІV Межд.науч.-прак.конф. ”Применение лазеров в медицине и биологии” (16-19 мая 2000 г.) - Харьков: ХНУ, 2000. - С.160. Здобувачу належить вибір методу оптимальної обробки багатометричної інформації, розробка алгоритму фізико-технічних показників та інтерпретація результатів.

41. Лисиченко Н.Л., Наливайко В.П. Комбинирование лазерного излучения при инкубации // Матер. XIV Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (16-19 мая 2000г.) - Харьков: ХНУ, 2000. - С.154-155. Здобувач розробив функціональну і принципову схему пристрою для лазерної обробки інкубаційних яєць і взяв участь у проведенні дослідів.

42. Лисиченко Н.Л. Лазерные технологии - экологически чистые технологии повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы // Матер. Межд.экол.симп. “Перспектив-ные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия” (1-3 июня 2000 г.) - Санкт-Петербург: МАНЭБ, 2000. - С.255-257.

43. Influence of biotic and abiotic factors on toxin production by strains of Coryne-bacterium diphtheriae with “silent” toxin gene / G.Tseneva, E.Shederkina, Zh.Manina, V.Grabina, N.Lisichenko / Sixth International meeting of the European laboratory working Group on Diphtheria. (21-24 June 2000). - Brussels: 2000. - P.54. Здобувач розробив функціональну і принципову схему пристрою для лазерної обробки клітин Coryne-bacterium diphtheria.

44. Структурные изменения компонент спермы хряка при действии малых доз лазерного излучения / Н.Л.Лисиченко, Э.А.Ромаданова, О.А.Нардид и др. // Фотобіологія та фотомедицина. - 2000. №3,4. - С.86-89. Здобувач розробив функціональну і принципову схему пристрою для лазерної обробки сперми кнурів і взяв участь в інтерпретації результатів.

45. Безуглый Н.Д., Лисиченко Н.Л., Коробов А.М. Некоторые результаты и перспективы использования лазерных технологий в сельскохозяйственном производстве // Фотобіологія та фотомедицина. - 2001. №1,2. - С.117. Здобувачеві належить формулювання напрямку вирішення проблеми підвищення продуктивності в тваринництві, яка підтверджується результатами особистих експериментів по застосуванню низькоенергетичного лазерного випромінювання в птахівництві, свинарстві, молочному скотарстві.

46. Лисиченко Н.Л., Коробов В.А., Рясной В.И. Повышение эффективности использования лазерного излучения в инкубации // Фотобиология и фотомедицина. - 2001. №1,2. - С.118. Здобувачеві належать рекомендації щодо підвищення ефективності процесу лазерної обробки яєць.

47. Lisichenko N., Grabina V. Laser radiation increases the productivity of biological objects in agriculture // 8 th International Congress of the European Medical Laser Association “Laser - 2001” (may 23- 26, 2001) - Russia, Moskow. - P.82. Здобувачеві належить обґрунтування нового напрямку у вирішенні проблеми підвищення продуктивності в тваринництві, який базується на використанні низькоенергетичного лазерного випромінювання.

48. Провоцирование охоты свиноматок лазерным излучением / Н.Л.Лисиченко, А.В.Столяров, А.А.Беликов, О.И.Темир, В.А.Коробов // Матер. XVI Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (25-28 сентября 2001 г.) - Феодосия: НИИ ЛБ и ЛМ ХНУ, 2001. - С.45-46. Здобувачу належить спосіб і параметри приладу для лазерної обробки тварин БАТ, які розміщуються на хрестці свиноматки і відповідають за функціонування статевої системи тварини.

49. Коваль В.А., Ромаданова Э.А., Лисиченко Н.Л. Хемилюминесценция белков индуцированная перекисью водорода // Матер. XVII Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (21-23 мая 2002 г.) - Харьков: НИИ ЛБ и ЛМ ХНУ, 2002. - С.63-64. Здобувачу належить методика експерименту й інтерпретація отриманих результатів.

50. Лисиченко Н.Л. Моделирование процесса лазерной обработки биологических объектов в сельскохозяйственном производстве // Матер. XVIII Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (22-25 октября 2002 г.) - Ялта: НИИ ЛБ и ЛМ ХНУ, 2002. - С.77-78.

51. Лисиченко Н.Л., Грабина В.А., Беликов А.А. Системный подход к лазерным технологиям в сельскохозяйственном производстве // Матер. XIX Межд. науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (25-28 мая 2003г.) - Одесса: НПМБК “Лазер и здоровье”, 2003. - С.69-70. Здобувачеві належить формулювання системного підходу до застосування лазерного випромінювання на різних етапах виробництва продукції тваринництва на прикладі свинарства.

52. Лисиченко Н.Л. Проблема повышения продуктивности в животноводстве и квантовые технологии // Сб.тр.Юбил. X Межд.науч.-прак.конф. “Квантовая медицина” (1-5 декабря 2003 г.) - М.: ЗАО “МИЛТА-ПКП ГИТ”, 2003. - С.253-258.

53. Лисиченко Н.Л. Дополнения к классификации облучательных светотехнических установок по типу воздействия на биологический объект // Матер. XXI Межд. науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (26-29 мая 2004 г.) - Одесса: НПМБК “Лазер и здоровье”, 2004. - С.92-93.

54. Лисиченко Н.Л., Коробов А.М., Коробов В.А. Полуавтоматическая установка для лазерной обработки инкубационных яиц // Матер. V Укр.конф. по птахівництву (20-24 вересня, 2004 р.) - Харків: ІП УААН, 2004. Вип.55. - С.432-435. Здобувачеві належить формулювання умов просторово-часового взаєморозміщення і параметрів процесу лазерної обробки яєць.

55. Лисиченко Н.Л. Лазерные технологии в сельском хозяйстве как научный полигон для медицины // Матер. XXII Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (12-16 октября 2004 г.) - Ялта: НПМБК “Лазер и здоровье”, 2004. - С.159.

56. Лисиченко Н.Л., Шахбазов В.Г., Грабина В.А. Некоторые проявления многоэтапной лазерной технологии в животноводстве // Сб.тр. XI Межд.конф. по квантовой ветеринарии (24-27 января 2005 г.) - М.: Ассоциация “Квантовая медицина”, 2005. - С.13-14. Здобувачу належить методика експерименту та інтерпретація отриманих результатів.

57. Лисиченко Н.Л., Столяров А.В., Беликов А.А., Христофоров В.Н. Опыт применения аппарата РИКТА-04 (МВ) при воспроизводстве поголовья в свиноводстве // Сб.тр. XI Межд.конф.по квантовой ветеринарии (24-27 января 2005 г.) - М.: Ассоциация “Квантовая медицина”, 2005. - С.15-16. Здобувачу належить методика експерименту, параметри процесу лазерної обробки БАТ хрестця свиноматки та інтерпретація отриманих результатів.

58. Лисиченко Н.Л. Лазерные технологии и продуктивность сельскохозяйственного производства // Матер. XXIV Межд.науч.-прак.конф. “Применение лазеров в медицине и биологии” (5-8 октября 2005 г.) - Ялта: НПМБК “Лазер и здоровье”, 2005. - С.184.

АНОТАЦІЯ

Лисиченко М.Л. Низькоенергетичні лазерні електротехнології в тваринництві - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.16 - електротехнології та електрообладнання в агропромисловому комплексі. Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка. - Харків, 2006.

Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми підвищення продуктивності біологічних об'єктів у тваринництві.

Одним із перспективних напрямків вирішення даної проблеми є застосування низькоенергетичних лазерних електротехнологій, які ґрунтуються на інформаційному рівні впливу на тварин і птицю з метою активізації необхідних біохімічних і фізіологічних процесів в організмі та створення умов для реалізації генетично обумовленого потенціалу їх продуктивних якостей.

Аналіз науково-технічної літератури показав ефективність застосування когерентного оптичного випромінювання (лазера) для впливу на біологічні об'єкти різного рівня організації (від клітини до цілісного організму). Проведена попередня кількісна оцінка дії низькоенергетичного лазерного випромінювання дозволила визначити серед існуючих біофізичних механізмів найбільш імовірний - взаємодія електромагнітного поля лазерного випромінювання з електричними зарядами зосередженими в клітині, який було покладено в основу подальших теоретичних досліджень.

На основі аналізу фізичних моделей взаємодії лазерного променя з біологічними об'єктами теоретично визначено: розподілення напруженості електричного і магнітного полів в клітинах біологічних об'єктів після лазерної обробки; коефіцієнти поглинання і розсіювання випромінювання в багатошарових біологічних структурах; рівень зменшення інтенсивності світлового потоку в оптично неоднорідних структурах та на границі розділу двох середовищ; умови формування вузьких світлових пучків для впливу на акупунктурні точки і проходження їх в тканину; параметри фільтру і тракту підсилення сигналу для системи вимірювання надслабкого сигналу біохемілюмінесценції.

Розроблена система вимірювання надслабкого світіння, яка дозволила визначити біотропні параметри процесу лазерної обробки біологічних об'єктів у тваринництві. Запропонована математична модель процесу хемілюмінесценції використовувалась при дослідженнях відгуку сперми кнурів і білкових структур інкубаційних яєць на лазерний вплив.

Експериментальні дослідження впливу низькоенергетичного лазерного випромінювання на біологічні об'єкти у тваринництві на етапі репродукції, вирощування і утримання продуктивного стада підтвердили ефективність теоретично визначених параметрів процесу лазерної обробки і дозволили розробити відповідні технічні прилади і технології та сформулювати основні положення алгоритму розробки будь-яких низькоенергетичних лазерних електротехнологій у сільському господарстві.

Ключові слова: оптичне випромінювання, оптичні електротехнології, опромінювальні світлотехнічні установки, когерентні джерела випромінювання, лазери, продуктивність тварин і птиці.

Лисиченко Н.Л. Низкоэнергетические лазерные электротехнологии в животноводстве. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.09.16 - электротехнология и электрооборудование в агропромышленном комплексе. Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенка. - Харьков, 2006.

Диссертация посвящена решению важной научно-технической проблемы повышения продуктивности биологических объектов в животноводстве.

Одним из перспективных направлений решения данной проблемы может быть применение низкоэнергетических лазерных электротехнологий, которые основываются на информационном уровне воздействия на животных и птицу с целью активизации необходимых биохимических и физиологических процессов в организме и создания условий для реализации генетически обусловленного потенциала их продуктивных качеств.

Широкий анализ научно-технической литературы показал эффективность применения когерентного оптического излучения (лазера) для воздействия на биологичекие объекты разного уровня организации (от клетки до целостного организма), которое вызывает ряд фотобиологических изменений, результатом которых является интенсификация структурно-метаболических процессов в клетках. Предварительная количественная оценка действия низкоэнергетического лазерного излучения позволила определить среди существующих биофизических механизмов наиболее вероятный - взаимодействие электромагнитного поля лазерного излучения с электрическими зарядами, сосредоточенными в клетках, который и был положен в основу дальнейших теоретических исследований.

На основе анализа физических моделей взаимодействие лазерного луча с биологическими объектами теоретически определено: распределение напряженности электрического и магнитного поля в клетках биологических объектов после лазерной обработки; коэффициенты поглощения и рассеивания излучения в многослойных биологических структурах; уровень изменения интенсивности светового потока в оптически неоднородных структурах и на границе раздела двух сред; условия формирования узких световых пучков для воздействия на акупунктурные точки и прохождения их в ткань; параметры фильтра и тракта усилителя сигнала для системы измерения сверхслабого сигнала биохемилюминесценции.

Разработана система измерения сверхслабого свечения, которая позволила определить биотропные параметры процесса лазерной обработки биологических объектов в животноводстве. Предложенная математическая модель процесса хемилюминесценции использовалась при исследованиях отклика спермы хряка и белковых структур инкубационных яиц на лазерное воздействие.

Экспериментальные исследования воздействия низкоэнергетического лазерного излучения на биологические объекты в животноводстве подтвердили эффективность теоретически определенных параметров процесса лазерной обработки. Так, на этапе репродукции предварительная лазерная обработка спермодозы в флаконе перед искусственным осеменением свиноматки приводит к достоверному увеличению объема гнезда на 17,9..48,2 %, повышению на 28,4..66,5 % биоэнергетического и физиологического состояния организма полученного молодняка, что способствует более интенсивному набору живой массы на 13..24 % поросятами до отъема, а дополнительная лазерная обработка БАТ № 71 “pai-hui” и № 73 “wei-ken”, ответственных за функционирование половой системы свиноматки уменьшает количество прохолостов на 20..41,5 %. На этапе выращивания - лазерная обработка инкубационных яиц, проводящаяся адресно, индивидуально с учетом взаимной пространственно-временной ориентации источника излучения и яйца за 0,5..5 ч до закладки в шкаф инкубатора, повышает выводимость на 7,5..28 % в зависимости от вида птицы: куры, утки, гуси. На этапе содержания продуктивного стада - лазерная обработка БАТ № 62 “jan-min” ответственных за функционирование молочной железы коровы, увеличивает разовый надой на 17..21 %.

Разработаны соответствующие приборы и технологии, сформулированы основные положения алгоритма разработки каких либо низкоэнергетических лазерных электротехнологий в сельском хозяйстве.

Ключевые слова: оптическое излучение, облучательные светотехнические установки, оптические электротехнологии, когерентные источники излучения, лазеры, продуктивность животных и птицы.

Lysychenko M.L. Low-energy laser electrotechnics in stock-raising - Manuscript.

Thesis for a Doctor's degree of technical sciences in the specialty 05.09.16 - electrotechnics and electrical equipment in the agroindustrial complex. Petro Vasylenko Kharkiv National Technical University of Agriculture. Kharkiv, 2006.

The thesis is dedicated to the solution of an important scientific and technical problem of the productivity increase of biological objects in stock-raising.

One of perspective ways of solving the problem is the usage of low-energy laser electrotechnics which are based on the informational level of influence on animals and birds with the aim to activate the necessary biochemical and physiological processes in the organism and to create conditions for the realization of genetically conditioned potential of their productive qualities.

On the basis of the extensive analysis of scientific and technical literature the effectiveness of coherent optical (laser) irradiation to influence biological objects with different levels of organization (from a cell to an integral organism) was proved. Preliminary quantitative estimation of low-energy laser irradiation, which was carried out, permitted to determine the most potential mechanism among the existing biophysical ones that is the interaction of the electromagnetic field of laser irradiation with electric charges concentrated in a cell that formed the ground for further theoretical researches.

It was theoretically determined on the basis of the analysis of the physical models of the interaction of laser irradiation with biological objects: the distribution of electric and magnetic fields intensity in the cells of biological objects after the laser treatment; the absorption and dissipation factors of irradiation in multilayer biological structures; the reduction level of the intensity of the light flux in optically heterogeneous structures and on the division line of two mediums; the conditions of the formation of light narrow beams to influence acupunctural points and their transmission into the tissue; the parameters of the filter and the path of signal multiplication for the system of measurement of the weakest signal of biochemical luminescence.

The system to measure the weakest luminescence has been worked out that permitted to determine biotropic parameters of the process of the laser treatment of biological objects in stock-raising. The mathematical model of the chemical luminescence process is proposed that was used while studying the reaction of hogs' sperm and protein structures of incubatory eggs to the laser influence.

Experimental researches of the influence of low-energy laser irradiation on biological objects in stock-raising at the stage of reproduction, raising and keeping of a productive herd confirmed the effectiveness of the theoretically defined parameters of the laser treatment process and permitted to develop proper technical devices and technology and to formulate the main algorithm statements of the development of any low-energy laser electrotechnics in agriculture.

Key words: optical irradiation, optical electrotechnics, irradiating light plants, coherent irradiation sources, lasers, the productiveness of animals and birds.

Размещено на Allbest.ru

...