Как растения реагируют на электричество. «электрогрядка» – устройство для стимуляции роста растений Использование постоянного тока в выращивании растений
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для электростимуляции растений.
Назначение способа: интенсификация жизнедеятельности растений в пробирках, к примеру, картофеля, выращиваемых способом «ин витро».
Известен способ электростимуляции жизнедеятельности растений, когда в почву на глубину, удобную при дальнейших обработках, в соответствующих пропорциях вносят металлические частицы в виде порошка, стержней, пластин различной формы и конфигурации, выполненных из металлов различных типов и их сплавов, отличающихся своим отношением к водороду в электрохимическом ряду напряжений металлов, учитывая состав почвы и тип растения, при этом значение возникающих токов будет находиться в пределах параметров электрического тока, оптимального для электростимуляции растений (прототип RU 2261588 C2, A01G 7/04, 05.06.2002).
Сущность изобретения
Известен способ электростимуляции жизнедеятельности растений, когда в почву на глубину, удобную при дальнейших обработках, вносят металлические частицы, отличающиеся своим отношением к водороду в электрохимическом ряду напряжений металлов, при этом значение возникающих токов будет находиться в пределах параметров электрического тока, оптимального для электростимуляции растений (прототип RU 2261588 C2, A01G 7/04, 05.06.2002).
Заявляемый в качестве прототипа способ предполагает электростимуляцию растений и основан на свойстве изменения водородного показателя воды при соприкосновении ее с металлами.
Недостатком вышеуказанного способа является его применимость к грунтовым посадкам растений.
Задачей предлагаемого способа является создание системы электростимуляции жизнедеятельности растений, выращиваемых способом «ин витро».
Технико-биологический результат способа заключается в возможности эффективного использования электрической энергии для интенсификации роста растений микроклонального размножения.
Этот технико-биологический результат достигается использованием пробирки специальной конструкции для выращивания меристемы и электрической схемы для создания электрической цепи, проходящей через пробирку с растением. Система электростимуляции растений, выращиваемых способом «ин витро», представлена на чертеже.
Система включает батарею 1, выключатель 2, регулятор тока 3 с прибором регистрации силы тока, реле времени 4, электропроводящую пробирку 5 с металлическим наконечником, питательный раствор с растением 6, пробку с электропроводником 7.
Система электростимуляции растений, выращиваемых способом «ин витро», функционирует следующим образом.
Электропроводящая пробирка 5 устанавливается на штатив таким образом, чтобы металлический наконечник касался металлической основы штатива, к которой подсоединен проводник от плюсовой клеммы батареи 1. Для прекращения подачи тока используется выключатель 2, регулировка выполняется регулятором тока 3 с приборами регистрации силы тока и напряжения, подача тока устанавливается с помощью реле времени 4, функционирующего по заданному режиму. Электростимуляция начинается с периода, когда срез меристемы помещается в питательный раствор, тогда электропроводник 7 пробки касается зеркала питательного раствора 6. По мере формирования корневой системы и появления ростка проводник должен касаться стебля растения. После пробки проводник соединяется с минусовой клеммой батареи 1, обеспечивая этим замкнутую электрическую цепь. Система функционирует до достижения растением необходимого уровня развития, после чего переносится в открытый грунт.
Способ электростимуляции жизнедеятельности растений, отличающийся тем, что растения выращивают «ин витро», электропроводящую пробирку для выращивания растений с металлическим наконечником и пробкой устанавливают на штатив таким образом, чтобы металлический наконечник касался металлической основы штатива, к которой подсоединен проводник от плюсовой клеммы батареи, для прекращения подачи тока используют выключатель, регулируют подачу тока с помощью регулятора тока с приборами регистрации силы тока и напряжения, подачу тока устанавливают с помощью реле времени, а электростимуляцию начинают тогда, когда срез меристемы растения помещают в питательный раствор, таким образом, чтобы электропроводник пробки касался зеркала питательного раствора, пробку с электропроводником соединяют с минусовой клеммой батареи, после достижения растением необходимого уровня развития его переносят в открытый грунт.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области сельского хозяйства и селекции, в частности к оздоровлению от вирусов растений малины, выращиваемых in vitro. Способ включает заготовку эксплантов вегетативных частей растений, высадку их на питательную среду и шестикратную обработку периодической последовательностью разнонаправленных импульсов магнитной индукции.
Способ энергосберегающего импульсного облучения растений включает воздействие на растения потоком оптического излучения, который получают включением групп светодиодов с различным спектором излучения, регулируют параметры импульсов, регулируют фазовый угол импульсов в каждой группе светодиодов.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ подкормки фруктовых деревьев включает опрыскивание щелочным раствором нанодисперсного магнетита, стабилизированного нафтеновыми кислотами, выкипающими в пределах 250-300 градусов Цельсия при давлении 5 мм ртутного столба с добавлением калийного микроудобрения из расчета 30-40 грамм на 100 литров воды.
Изобретение относится к средствам освещения растений при выращивании в защищенной среде. Устройство содержит: компьютер (1) с интерфейсом (2), управляющее устройство (3), блок (4) энегроснабжения, по меньшей мере, одну лампу (7), вентилятор (5) для охлаждения светодиодных элементов и подачи CO2 или азота (N) из резервуара (6), присоединенного через соответствующую магистраль (8).
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство содержит источник бесперебойного питания, выходом соединенный с входом стабилизированного блока питания и через тумблер с входом регулируемого выпрямителя, минусовый выход которого соединен первой общей шиной со вторыми выводами накопительного конденсатора, первого и второго ключей, стабилизированный блок питания, плюсовый вывод и общая шина которого подключены к цепи питания логических элементов, схем и блоков, элемент ограничения тока, соединенный через третий ключ с анодом первого диода, катод которого подключен к первому выводу накопительного конденсатора и катодам второго и третьего диодов, аноды которых соединены с катодами соответственно четвертого и пятого диодов, первый драйвер, выходом соединенный с управляющим входом третьего ключа, первый и второй синхронно связанные коммутаторы, выходы которых соответственно соединены через второй и третий драйверы с управляющими входами первого и второго ключей, индуктор, первый вывод катушки которого соединен с первым выводом второго ключа, элемент НЕ, выход которого через одновибратор подключен к входу блока звуковой сигнализации.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает фотографирование семян кукурузы, которые дополнительно обрабатывают электромагнитным полем крайне высокой частоты, после которого проводят повторное фотографирование с последующим сравнением температуры каждого семени до и после воздействия электромагнитного поля крайне высокой частоты.
Группа изобретений относится к области сельского хозяйства и электричества. Модульная система включает корпус, который содержит: ряд светоизлучающих диодов (СИД), по меньшей мере, двух различных цветов для генерации света в пределах цветового спектра, при этом СИД смонтированы, предпочтительно с фиксацией при защелкивании, на пластине, предпочтительно теплопроводящей, или рядом с ней, которая оборудована средствами охлаждения СИД с помощью охладителя; процессор для регулирования величины тока, подаваемого на ряд СИД, так, чтобы величина подаваемого на них тока определяла цвет освещения, генерируемого рядом СИД, и плоский светопроницаемый элемент, содержащий связанные с СИД светопроницаемые линзы, для управления углом рассеяния света, излучаемого каждым СИД, для равномерного освещения поверхности; при этом корпус снабжен каналом для приема трубки для подачи питания и, как вариант, охладителя для системы СИД.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству овощей в защищенном грунте, в теплицах с автоматической системой управления факторами среды.
Изобретение относится к области обработки растительных материалов, а именно к устройствам обработки растущих растений световым излучением. Предложенное устройство представляет собой контейнер, в котором находятся несколько светоизолированных друг от друга камер, скомпонованных в многоэтажную конструкцию. Каждая камера снабжена своей емкостью с субстратом для выращивания растений, источником света своей длины волны и своей видеокамерой. Источник света на кронштейне - радиаторе и видеокамера смонтированы на стенках камеры под прямым углом друг к другу. Растущие растения освещаются источником света через прозрачную боковую стенку емкости, а наблюдение видеокамерой ведется через другую перпендикулярную ей боковую стенку. Общие для всех камер источник электропитания и блок контроля и управления смонтированы на одной плате и закреплены внутри контейнера. Данное изобретение обеспечивает возможность исследования фототропических и гравитропических реакций растений на облучение их различными видами света, видимого и невидимого спектров, при различных уровнях гравитации, как в наземных условиях, так и в условиях, близких к невесомости, на космических аппаратах. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение предоставляет осветительную систему для регулирования роста растений, при этом система содержит: группу твердотельных источников света, выполненных с возможностью излучения света предварительно заданной длины волны или диапазона длин волн; и охлаждающую установку, содержащую трубку, имеющую по меньшей мере одно впускное отверстие для получения газообразной охлаждающей среды и множество выпускных отверстий для высвобождения указанной газообразной охлаждающей среды из указанной охлаждающей установки, причем охлаждающая установка находится в механическом и тепловом контакте с указанными источниками света. Изобретение также предоставляет способ регулирования роста растения в теплице или ростовой камере. Изобретение предоставляет возможность содействия фотосинтезу растения посредством изменения условий (интенсивность света, температура, концентрация CO2) локально вокруг растения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает воздействие постоянным электрическим током плотностью 0,25-1,0 мкА/мм2 при напряжении 1,5-3 В в течение 72-144 часов непосредственно на укорененном растении при подведении отрицательного потенциала к привою, а положительного - к подвою. При этом подводят стимулирующую энергию с обеспечением S-образного характера увеличения степени срастания привоя и подвоя в зависимости от поглощаемой энергии. Стимуляцию заканчивают при достижении степенью срастания значения 0,8-0,9 путем снижения напряжения обратно пропорционально квадратному корню из времени стимулирования до значений 0,12-0,08 от начального напряжения. Способ позволяет обеспечить высокую степень приживаемости прививок растений в весенне-летний период. 1 ил., 1 пр.
Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству и пчеловодству. Осветительное светоизлучающее диодное (СИД) устройство выполнено с возможностью излучения по меньшей мере одного спектрального пика (401, 402 и 403) на длине волны, совпадающей с повышенной отражательной способностью цветков опыляющихся растений (710, 711). Причем указанное осветительное СИД устройство выполнено с возможностью излучения по меньшей мере одного спектрального пика (401, 402 и 403) на длине волны, совпадающей с повышенной чувствительностью световосприятия зрения насекомого (840). В способе растения (710, 711) освещают осветительным СИД устройством. Изобретения позволяют улучшить эффективность опыления, снизить смертность насекомых и повысить урожайность. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к светотехнике, в частности к полупроводниковой светотехнике, предназначенной для использования в парниках и теплицах в качестве межрядковой досветки. Система включает линейный облучатель, снабженный набором из, по меньшей мере, двух сменных светопреобразующих элементов 5, средствами крепления облучателя над тепличными растениями и средствами изменения положения облучателя по высоте и углу наклона. Облучатель включает несущий корпус 3, выполненный в виде протяженной профилированной детали из теплопроводящего материала, имеющий боковые стенки, сопряженные с основанием, и снабженный торцевыми крышками; по крайней мере, одну печатную плату 2 с, по крайней мере, одним светоизлучающим диодом 1 с максимумом излучения в диапазоне 430-470 нм, размещенную на основании корпуса и снабженную выводом для подключения к питающему напряжению. Корпус снабжен отверстием для упомянутых выводов. Отражатель 4 представляет собой протяженную деталь с боковыми стенками и основанием. Отражатель и торцевые крышки выполнены из материала или покрыты материалом, имеющим коэффициент диффузного отражения 0,95-0,99. Отражатель имеет в поперечном сечении форму трапеции и установлен в корпусе своим основанием на печатной плате со светодиодами. Основание отражателя 4 снабжено прорезями для размещения светодиодов 1. Облучатель включает средства герметизации внутреннего пространства облучателя и средства крепления в корпусе светопреобразующего элемента 5, торцевой крышки, платы со светодиодами, отражателя. Светопреобразующие элементы закреплены в корпусе на расстоянии от диодов и выполнены из оптически прозрачного материала с нанесенным на его внутреннюю и/или внешнюю поверхности слоем, содержащим диспергированные частицы с максимумами пиков флуоресценции в диапазоне длин волн 600-680 нм и полушириной в диапазоне 50-180 нм. Светопреобразующие элементы 5 выполнены с разными максимумами пиков флуоресценции. При таком выполнении обеспечивается повышение урожайности тепличных культур при снижении энергопотребления системы, повышается технологичность производства облучателя, удобство его сборки и эксплуатации с возможностью замены съемных деталей облучателя, в частности платы со светодиодами, светопреобразующей пластины. 25 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство содержит источник бесперебойного питания, выходом соединенный с входом стабилизированного блока питания, плюсовый и общий выводы которого подключены к цепи питания логических элементов, схем и блоков, а через первый тумблер выходом соединенный с входом первого источника высокого напряжения, минусовый вывод которого соединен с общей шиной, связанной с входом элемента ограничения тока, первый и второй ключи, управляющие входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго драйвера, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой диоды. Вход первого ключа соединен с плюсовым выводом первого источника высокого напряжения, а выход с анодом первого диода, катод которого соединен с первым выводом первого накопительного конденсатора, с катодом второго диода и первым выводом третьего ключа, второй вывод которого соединен с анодом второго и катодом третьего диодов, с первым выводом четвертого ключа, а через последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора тока и обмотку индуктора со вторым выводом первого накопительного конденсатора. Второй вывод четвертого ключа соединен с анодом третьего диода. Вторичная обмотка трансформатора тока через активный выпрямитель подключена к индикатору тока разряда, программируемый задающий генератор, подключенный через усилитель-ограничитель с гальванической развязкой к формирователю сигналов управления, четвертый и пятый выводы которого подключены к первым выводам соответственно первого и второго, синхронно связанных коммутаторов, второй и третий выводы которых соединены вместе и подключены к шестому выводу формирователя сигналов управления, а их четвертые выводы соответственно через третий и четвертый драйверы подключены к управляющим входам третьего и четвертого ключей, усилитель постоянного напряжения, выходом подключенный к первому входу устройства сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика опорного уровня, одновибратор, пульт управления, подключенный к управляющему входу цифрового таймера, выход которого соединен через элемент «НЕ» с входом блока звуковой сигнализации. Дополнительно в устройство введены второй источник высокого напряжения, входом связанный с входом первого источника высокого напряжения, плюсовый вывод второго источника высокого напряжения подключен к общей шине, а минусовый вывод - к входу второго ключа, выход которого соединен с катодом четвертого диода, анод которого соединен со вторыми выводами четвертого ключа и второго накопительного конденсатора, первый вывод которого соединен со вторым выводом первого накопительного конденсатора, второй и третий тумблеры, первые выводы которых подключены соответственно к катоду пятого и аноду шестого диодов. Вторые выводы соединены соответственно с первым и вторым выводами первого и второго накопительных конденсаторов, анод пятого и катод шестого диодов соединены вместе и подключены ко второму и первому выводам соответственно первого и второго накопительных конденсаторов, регулятор тока заряда, входом связанный с выходом элемента ограничения тока, а выходом со вторым и первым выводами соответственно третьего и четвертого ключей. Датчик Холла размещен в рабочей области индуктора и подключен через усилитель импульсов к входу пикового детектора, выход которого через формирователь абсолютного значения соединен с входом усилителя постоянного напряжения, третий и четвертый коммутаторы, синхронно связанные с первым и вторым коммутаторами, первый и второй элементы «И», первые входы которых соединены вместе и через резистор подключены к выходу цифрового таймера, четвертый тумблер, первый вывод которого подключен к первым входам первого и второго элементов «И». Второй его вывод соединен с общим выводом, первые выводы третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с первым и вторыми выводами формирователя сигналов управления, третий вывод которого соединен со вторым и третьими выводами соответственно третьего и четвертого коммутаторов, а через одновибратор соединен с управляющим входом сброса пикового детектора. Третий и второй выводы соответственно третьего и четвертого коммутаторов подключены к общему выводу, а их четвертые выводы соединены со вторыми входами соответственно первого и второго элементов «И», выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго драйверов. Устройство позволяет проводить фиксацию активных частот воздействия, влияющих на функциональную активность, стимуляцию обменных процессов и адаптацию растений к внешнему фактору среды. 3 ил.
Изобретение относится к световым приборам, а именно к светильникам с определенным спектром излучаемого света, используемым для досветки растений, которым не хватает солнечного света, к так называемым фитосветильникам. Светодиодный фитосветильник состоит из корпуса 1, на верхней поверхности которого размещена солнечная батарея 2, а на нижней поверхности размещен отражатель 3, в котором размещен как минимум один светодиод, который через выключатель соединен с аккумуляторной батареей 6, расположенной внутри корпуса, и солнечной батареей 2. Соединение солнечной батареи 2 с аккумуляторной батареей 6 выполнено через диод. Корпус по своей длине условно разделен на две неравные части, на большей части которого, на его верхней поверхности размещена как минимум одна солнечная батарея, а на нижней поверхности размещен отражатель, в котором размещен как минимум один синий светодиод с длиной волны излучения 400-500 нм и один красный светодиод с длиной волны излучения 600-700 нм. Аккумуляторная батарея 6 размещена внутри корпуса 1 в меньшей по его длине части, перпендикулярно его длине и вдоль его боковой стенки. В корпусе снизу выполнено отверстие 7 или втулка, расположенное(ая) в пространстве между аккумуляторной батареей и отражателем, посредством которой корпус можно одевать сверху на держатель 8, выполненный в виде вертикального стержня, нижний конец которого приспособлен для втыкания в грунт. Такое выполнение обеспечивает удобство установки, позиционирования и эксплуатации устройства, возможность более удобной его зарядки, а также снижение стоимости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Фотоэлектрохимическая ячейка содержит фотоэлектроды, электролит и электролитный мостик. При этом фотоэлектроды представляют собой растение с листьями, стволом и корнями, насыщенными наночастицами металлов, обладающих свойствами гигантского комбинационного рассеяния, например Au, Сu с размерами 0,2-100 нм. Причем электролит и концентрация наночастиц позволяют растению осуществлять фотосинтез. Растение насыщают искусственным путем, а именно замачиванием семян перед посадкой, посадкой черенков растения в наносодержащую среду или поливом. Использование устройства позволяет упростить конструкцию фотоэлектрохимической ячейки. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Изобретение относится к области селекции и семеноводства, а также к лесному хозяйству. Способ включает двухэтапный отбор при проведении изреживаний. При первом изреживании оставляют перспективные деревья, имеющие различия электрического сопротивления привоя и подвоя от 10 до 20 кОм. Деревья, имеющие различия электрического сопротивления более 30 кОм, удаляют. При втором изреживании оставляют семенники, имеющие показатели биоэлектрических потенциалов деревьев с интенсивными обменными процессами, потенциальными возможностями роста и семенной продуктивности. Способ позволяет повысить селекционный эффект при создании семенных плантаций. 5 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству, физиологии растений и питомниководству. Способ включает измерение динамики электропроводности тканей прививки. При этом электропроводность тканей прививки измеряют в трех местах прививки: привой, место прививки и подвой, в первый день и через 14-16 дней после ее осуществления. К качественно прижившимся относят те, у которых корреляция значений электропроводности привоя и подвоя стремится к единице, стандартное отклонение от первоначальных значений внутри сорто-подвойной комбинации не превышает пределы 75-85 мкСм и характер динамики имеет монотонный рост. Способ позволяет провести раннюю оценку качества срастания прививочных компонентов и повысить выход качественного посадочного материала. 4 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при электростимуляции жизнедеятельности растений в пробирках. В способе растения выращивают «ин витро», электропроводящую пробирку для выращивания растений с металлическим наконечником и пробкой устанавливают на штатив таким образом, чтобы металлический наконечник касался металлической основы штатива, к которой подсоединен проводник от плюсовой клеммы батареи. Для прекращения подачи тока используют выключатель, регулируют подачу тока с помощью регулятора тока с приборами регистрации силы тока и напряжения. Подачу тока устанавливают с помощью реле времени, а электростимуляцию начинают тогда, когда срез меристемы растения помещают в питательный раствор, таким образом, чтобы электропроводник пробки касался зеркала питательного раствора, пробку с электропроводником соединяют с минусовой клеммой батареи. Растение переносят в открытый грунт после достижения необходимого уровня развития. Способ позволяет эффективно использовать электрическую энергию для интенсификации роста растений микроклонального размножения. 1 ил.
Начнем с того, что индустрия сельского хозяйства разрушена до основания. Что дальше? Не пора ли собирать камни? Не пора ли объединить все творческие силы, чтобы дать селянам и дачникам те новинки, которые позволят резко поднять урожайность, сократить ручной труд, найти новые пути в генетике... Я бы предложил читателям журнала быть авторами рубрики "Для села и дачников". Начну с давней работы "Электрическое поле и урожайность."
В 1954 г., когда я был слушателем Военной академии связи в Ленинграде, страстно увлекся процессом фотосинтеза и провел интересное испытание с выращиванием лука на подоконнике. Окна комнаты, в которой я жил, выходили на север, и потому солнца луковицы получать не могли. Я высадил в два удлиненных ящика по пять луковиц. Землю брал в одном и том же месте для обоих ящиков. Удобрений у меня не было, т.е. были созданы как бы одинаковые условия для выращивания. Над одним ящиком сверху, на расстоянии полуметра (рис.1) расположил металлическую пластину, к которой прикрепил провод от высоковольтного выпрямителя +10 000 В, а в землю этого ящика воткнул гвоздь, к которому подсоединил "-" провод от выпрямителя.
Сделал это для того, что по моей теории катализа создание в зоне растений высокого потенциала приведет к увеличению дипольного момента молекул, участвующих в реакции фотосинтеза, И потянулись дни испытаний. Уже через недели две я обнаружил, что в ящике с электрическим полем растения развиваются более эффективно, чем в ящике без "поля"! Спустя 15 лет этот эксперимент повторили в институте, когда потребовалось добиться выращивания растений в космическом корабле. Там, находясь в замкнутом от магнитного и электрического полей, растения развиваться не могли. Пришлось создавать искусственное электрическое поле, и теперь на космических кораблях растения выживают. А если вы живете в железобетонном доме, да еще на верхнем этаже, разве ваши растения в доме не страдают от отсутствия электрического (да и магнитного) поля? Суньте гвоздь в землю цветочного горшка, а проводок от него подсоедините к очищенной от краски или ржавчины отопительной батареи. В этом случае ваше растение приблизится к условиям жизни на открытом пространстве, что очень важно для растений да и для человека тоже!
Но на этом мои испытания не закончились. Проживая в г.Кировограде, я решил развести на подоконнике помидоры. Однако зима наступила столь быстро, что я не успел выкопать на огороде кусты помидор, чтобы пересадить их в цветочные горшки. Мне попался примерзший куст с небольшим живым отросточком. Я принес его домой, поставил в воду и... О, радость! Через 4 дня от нижней части отростка выросли белые корешки. Я пересадил его в горшок, и, когда он вырос с отростками, стал таким же методом получать новые саженцы. Всю зиму я лакомился свежими помидорами, выращенными на подоконнике. Но меня преследовал вопрос: неужели возможно в природе такое клонирование? Возможно, подтверждали мне старожилы в этом городе. Возможно, но...
Я переехал в Киев и попытался таким же образом получить саженцы помидор. У меня ничего не получилось. И я понял, что в Кировограде мне удавался этот метод потому, что там, в то время, когда я жил, в водопроводную сеть пускали воду из скважин, а не из Днепра, как в Киеве. Грунтовые воды в Кировограде имеют небольшую долю радиоактивности. Вот это и сыграло роль стимулятора роста корневой системы! Тогда я приложил к верхушке отростка помидора +1,5 В от батарейки, а "-" подвел к воде сосуда, где стоял отросток (рис.2), и через 4 дня на отростке, находящемся в воде, выросла густая "борода"! Так мне удалось клонировать отростки помидор.
Недавно мне надоело следить за поливом растений на подоконнике, я сунул в землю полоску фольгированного стеклотекстолита и большой гвоздь. К ним подсоединил провода от микроамперметра (рис.3). Сразу отклонилась стрелка, потому что земля в горшке была сырая, и сработала гальваническая пара "медь - железо". Через неделю увидел, как ток стал падать. Значит, наступала пора полива... Кроме того, растение выбросило новые листочки! Так растения реагируют на электричество.
Автореферат диссертации по теме "Стимуляция корнеобразования черенков винограда электрическим током"
На правах рукописи
КУДРЖОВ АЛЕКСАНДР ГЕОРГИЕВИЧ
СТИМУЛЯЦИЯ КОРНЕОБРАЗОВАНИЯ ЧЕРЕНКОВ ВИНОГРАДА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Специальность 05.20.02- электрификация сельскохозяйственного производства
Краснодар -1999
Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университете.
Научные руководители: кандидат технических наук, профессор ПЕРЕКОТИЙ Г.П. кандвдат сельскохозяйственных наук, доцент РАДЧЕВСКИЙ П.П.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Гайтов Б.Х. кандидат технических наук, доцент Эвентов С.З.
Ведущее предприятие:
Крымская селекционно-опытная станция.
Защита диссертации состоится " /■? " 999 г. в " час. на
заседании диссертационного совета К 120,23.07 Кубанского государственно-го.аграрного университета по адресу 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, факультет электрификации, зал заседаний совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГАУ.
Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент * ¿/И.г. Стрижков
рм -Ш ЗЛ о ясУ-С.^ 0
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Перспективы дальнейшего развития виноградарства нашей страны требуют резкого увеличен:« производства посадочного материала, как основного фактора, задерживающего освоение новых площадей под виноградники. Несмотря на применение рада биологических и агротехнических мероприятий по увеличению выхода первосортных корнесобст-венных саженцев, до настоящего времени их выход в некоторых хозяйствах крайне низок, что сдерживает расширение площадей виноградников.
Современное состояние науки даёт возможность управлять этими факторами посредством разного рода стимуляторов, в го.м числе и электрических, с помощью которых оказывается возможным активно вмешиваться в жизненный процесс растения и ориентировать его в нужном направлении.
Исследованиями советских и зарубежных учёных, среди которых следует отметить работы В.И. Мичурина, A.M. Басова, И.И. Гунара, Б.Р. Лазарен-ко, И:Ф. Бородина, установлено, что электрофизические методы и способы воздействия на биологические объекты, в том числе и на растительные организмы, в ряде случаев дают не только количественные, но и качественные положительные результаты, недостижимые с помощью других методов.
Несмотря на большие перспективы применения электрофизических методов управления жизненными процессами растительных организмов, внедрение этих способов в растениеводстве задерживается так как до сего времени ещё недостаточно изучены механизм стимуляции и вопросы расчёта и конструирования соответствующих электроустановок.
В связи с вышесказанным разрабатываемая тема является весьма актуальной для виноградного питомниководства.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является сюоснование режимных и конструктивных параметров установки для стимуляции корнеобразования черенков винограда электрическим током.
Для достижения этой цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:
1. Исследовать токопроводящие свойства виноградных черенков.
2. Определить интенсивность стимуляции корнеобразования виноградных черенков от параметров электрического тока, воздействующего на них.
3. Исследовать влияние режимных и конструктивных параметров цепи подвода электрического тока к черенкам на результативность и энергетические показатели процесса стимуляции.
4. Обосновать оптимальные конструктивные и режимные параметры электродных систем и источника питания установки для стимуляций корнеобразования виноградных черенков электрическим током.
Объект исследования. Исследования проводились на черенках вино-| рлда сорта Периенец Магарача.
Научная новизна работы. Выявлена зависимость плотности тока, проникающего по черенку винограда как объекту электрообработки, от напря-, жённости электрического поля и экспозиции. Установлены режимы электрообработки (напряжённость электрического поля, экспозиция), соответст-нующие минимальным затратам энергии при максимальной эффективности стимуляции. Обоснованы параметры электродных систем и источника питания для электростимуляции черенков винограда.
Практическая ценность. Практическая ценность работы заключается в обосновании возможности улучшения корнеобразования черенков винограда
посредством стимуляции их электрическим током. Полученные зависимости и разработанная методика расчёта позволяют определить параметры установки и энергетически выгодные режимы электрообработки черенков винсьг-града.
Реализация результатов исследований. На основании проведённых исследований разработаны рекомендации по обоснованию режимов работы и параметров установки для предпосадочной обработки черенков винограда электрическим током, которые использованы при разработке опытного образца установки.
Установка для предпосадочной обработки черенков винограда внедрена в 1998 г. в АОЗТ «Родина» Крымского района Краснодарского края. Изготовление установки для предпосадочной электрообработки черенков произведено на кафедре «Применение электрической энергии» факультета электрификации Кубанского госагроуниверситета.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на:
1. Ежегодных научных конференциях Кубанского ГАУ, г. Краснодар, 1992-1999 г.
2. Краевой конференции по вопросам научного обеспечения сельскохозяйственного производства в рамках «Второй школы-семинара молодых учёных», Кубанский ВНИИ риса, г. Краснодар, 1997 г.
3. Международной научно-технической конференции «Энергосбережение в сельском хозяйстве», ВИЭСХ, Москва, 1998г.
4. Научно-практической конференции «Ресурсосбережение в АПК Кубани», Кубанский ГАУ, Краснодар, 1998 г.
Объём и структура работы. Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков, 3 таблицы и состоит из введе-
ния, пяти глав, выводов, списка использованной литературы из 109 наименований, в том числе 7 на иностранных языках, приложений.
В первой главе рассмотрены способы стимуляции корнеобразования черенков винограда; проведён анализ современного состояния процесса обработки растительных объектов электрофизическими методами.
Результаты анализа литературных источников показывают, что виноградарство и его составная часть - питомниководство нуждается в повышении выхода и качества посадочного материала винограда. Для получения первосортных саженцев винограда требуется предварительная подготовка черенков перед посадкой. Среди ряда известных способов предварительной подготовки виноградных черенков, в основе которых лежит стимуляция обмена веществ и выделения ауксинов, наиболее перспективным является обработка их электрическим током.
Вопросами использования электрического тока для обработки растительных объектов посвящены работы таких учёных как И.Ф. Бородина, В.И. Баева, Б.Р. Лазаренко, И.И. Мартыненко и других.
Протекание электрического тока по растительным тканям вызывает различные последействия, специфичность которых определяется дозой обработки. В настоящее время установлена принципиальная возможность осуществления электрообработки растительных объектов с целью стимуляции развития и роста растений, стимуляции прорастания семян, интенсификации сушки, уничтожения нежелательной растительности, прореживания всходов, ускорения созревания листьев табака, подсолнечника, стерилизации корней и стеблей хлопчатника.
Однако имеющиеся в известных литературных источниках результаты ранее
проведённых исследований недостаточны для обоснования режимных и конструктивных параметров установки для предпосадочной электростимуляции черенков винограда по ряду причин, главными из которых являются:
Исследование черенков винограда, как объектов электрообоработки, проведено без учета специфичности их анатомического строения при условиях, отличающихся от реальных условий электрообоработки;
Недостаточно полно раскрыт механизм воздействия стимулирующих факторов электрического тока на растительную ткань и отсутствуют сведения об определяемых этим механизмом оптимальных условий обработки;
Рабочие органы, для которых исследованы и обоснованы режимные и конструктивные параметры, или предназначены для электрообработки растительных объектов, существенно отличающихся от черенков винограда, или имеют особенности, исключающие их применение для предпосадочной электрообработки черенков винограда.
Всё это позволило определить задачи, решаемые в диссертационной работе.
Во второй главе на основании известных зависимостей воздействия электрического тока на растительные объекты проведено теоретическое исследование П1 зцесса обработки черенков винограда электрическим током.
Растительные ткани обладают активно-ёмкостной проводимостью только при малых уровнях напряжённости электрического поля. При увеличении напряжённости до значения, необходимого для проявления стимулирующего действия электрического тока, поляризационные свойства растительной ткани исчезают и её можно рассматривать как элемент электрической цепи, обладающей активной проводимостью.
Снижение энергетических и материальных затрат при электрообработке растительных тканей может быть достигнуто воздействием на них как постоянного так и переменного тока. Применительно к предпосадочной электро-
обработке виноградных черенков при выборе рода тока следует остановиться на обработке черенков переменным током промышленной частоты (50 Гц), реализация которой достигается простыми техническими средствами.
Для предпосадочной электрообработки черенков винограда наиболее приемлемым является подвод электрической энергии к черенку через токо-подводящую жидкость (рис.1), так как данный способ не требует сложного
Рис.1. Схема подвода электрической энергии к черенку винограда.
1 - электроды; 2 - черенок; 3 - токоподводящая жидкость.
технологического оборудования и совмещает электрообработку чсргнкос с" такой операцией, как замачивание. Ёмкость для электрообработки черенков выполняется из не токопроводящего материала.
В этом случае схему замещения можно представить в виде последовательно и параллельно соединённых резисторов (рис.2).
Мощность, поглощаемая черенком, расходуется на стимуляцию жизнедеятельности и используется полезно для технологического процесса электрообработки. Мощность, поглощаемая остальными элементами цепи обработки, не используется для прямого целенаправленного действия в совершаемом технологическом процессе и является в данном случае потерянной мощностью, снижающей энергетическую эффективность процесса.
В этом случае коэффициент полезного действия цепи обработки т) определяется отношением:
2Р, + Р2 + Р3
где Р[, Рг, Рз - количество мощности, поглощаемое резисторами Яь К2,
Рис.2. Схема замещения электрической цепи обработки. Бч - суммарное сопротивление токоподводящей жидкости между электродами и срезами черенка; Кг - сопротивление черенка; Яз - сопротивление токоподводящей жидкости шунтирующей черенок; Яп - сумма переходных сопротивлений контактов «электрод - токоподводящая жидкость» и «токоподводящая жидкость - черенок».
В рассматриваемом случае значениями переходных сопротивлений пренебрегаем.
Преобразуя мощность Р через произведение квадрата тока на сопротивление Я и проведя соответствующие преобразования, получим
2-11,-Кз-ьЯ;,-1*3+ (211,+112)2
Величины резисторов Яь Из, 11з определяются соотношениями К]=1^ж; К2=Ь_Рч. (3)
где 1) - расстояние между электродом и срезом черенка, м; Ь - длина черенка, м; Ь - расстояние между электродами, м;
Рж - удельное сопротивление токоподводящей жидкости, Ом-м; Рч - удельное сопротивление черенка, Ом-м;
Площадь электрода, которую перекрывает токоподводящая Жидкость, м2; 82 - сечение черенка, м2.
Подставляя (3) во (2), получим
12-P4-i3-Px"S?-S2
21i-Pac-b-S,-Sl + l2-p4-l3-pÄ-S?-S2+4lf-p|c-Sl-(S1-S2) +
41, Рж h ■ Рч" S, S2 (S, - S2) + \\ ■ р2ч Sf ■ (S, - S2)
Введём коэффициенты A = l2-13-S?-S2; B = 21j-13-S1-S2; C = 41?-S2-(S,-S2); D=41rl2-SrS2-(S1-S2); E = ll-S?-(S,-S2).
Приняв, что = k и проведя соответствующие преобразования, получим Рч
F ■ k + Q k + Е
где, F=B+C; Q=D+A. Для определения величины соотношения к соответствующего максимальному значению г) выражение (5) продифференцируем
А (Е - F к2)
(Р-к +(}-к+Е)
Находим критическую точку
Отсюда следует, что одним из путей достижения максимального коэффициента полезного действия установки для электрообработки черенков винограда, является подбор оптимального соотношения между удельными сопротивлениями токоподводящей жидкости и обрабатываемых черенков.
Для того, чтобы электроэнергия расходовалась с максимальным коэффициентом полезного действия необходимо произвести расчёт оптимального соотношения между объёмом токоподводящей жидкости и суммарным объёмом обрабатываемых черенков.
Формула для расчета электропроводности системы из двух компонентов (жидкость-черенки) представляется в виде
Уср = 71-Х1+у2-Х2, " (8)
где у| -электропроводность черенков; X] -объемная концентрация черенков; у 2-электропроводность жидкости; Х2 -объемная концентрация жидкости.
Отсюда следует
¿(Yi-YcpVX^O. .(10)
Примем Х-ф <Х|,тогда
2>1-Уср)-ХГ*=0 (11)
где Yi -электропроводность i-того компонента системы; Yep - электропроводность системы; X;-объемная концентрация i-того компонента системы;
Х?* - эффективная объемная концентрация i-того компонента системы. Отсюда
Х-ф = Х" , (12)
где f(y) > 1 и limf(y) = 1. (13)
Представляя функцию f(y) в виде ряда, получим
t(Yi-Vcp)-=0. (14)
Решив уравнение (для нашего случая i=2) и приняв d; = i, получим _(3Xi-l)-Yl+(2-3X,)-Y2
[(ЗХ,-1)-71+(2-ЗХ])-у2]2 у,.у2
При большой концентрации жидкости часть электроэнергии тратится на ее нагрев. Необходимо оптимизировать процесс для повышения эффективности.
Дня вычисления энергозатрат \У5 воспользуемся формулой Джоуля-Ленца
Уср и2, (16)
где Ws - энергия, потребляемая установкой. Пользуясь законом сохранения энергии, запишем
М^ТУ.-ТУ, (17)
где \\"„- полезная энергия, идущая на электрообработку черенков; У/- энергия, расходующаяся на электронагрев жидкости.
Для оптимизации необходимо решить уравнение ёХ,
Решая (18), получим /
Y Х: Z2 ■y2(l-X1)-U2. (19)
Зададим в виде
Х, -у, +(1 -X,)-у2
где X, - оптимальное значение концентрации черенков. Используя (15), (16), (17), (20) из (18) получим уравнение
Х5:+А1-Х, + В] =0,
2 2у2 - 7| . 1 ~ -->
(2у2 "У.) . 1 (У2~У\)
У! "(А-уг + ЗУ!)^
здесь А = 4К-3
Решение данного уравнения определяет оптимальное значение концен-эации черенков и имеет вид
" _ 1 2У2~У1 1 А"У2+3У1
з У2-У, 9 72-71 ,9-А2 ЗА + 9
I--У 2 + --У 2
В случае у2 >у[ уравнение (25) упрощается 1 3
Таким образом, оптимальное с энергетической точки зрения отношение:идкость-черенки для рассмотренного случая имеет вид
В третьей главе описывается методика и техника экспериментального
исследования процесса предпосадочной электрообработки черенков винограда.
Определение удельных сопротивлений проводилось для каждого из трёх слоёв черенка винограда. В качестве объектов исследования использовались свежесрезанные черенки.
С целью выявления граничных условий проведения полномасштабного эксперимента по исследованию воздействия электрического тока на корнеоб-разование черенков винограда был проведён эксперимент на одиночных
Рис.3. План проведения эксперимента, виноградных черенках по плану (рис.3).
По результатам проведения эксперимента на одиночных черенках проведено планирование эксперимента по обработке черенков в токоподводящей жидкости. При этом уровни напряжения, были выбраны с учётом результатов эксперимента на одиночных черенках и составили 5,10,15,30 вольт.
Разработана установка и исследованы параметры электрической цепи обработки виноградных черенков. Определён максимальный коэффициент полезного действия и оптимальное соотношение к.
Определение, удельного сопротивления токоподводящей жидкости и виноградных черенков проводилось по стандартной методике.
Наблюдение за побего- и корнеобразованием черенков винограда и проведение учётов проводилось по общепринятой методике.
В четвёртой главе приводятся результаты экспериментальных исследований процесса предпосадочной электрообработки виноградных черенков и обоснование режимных и конструктивных параметров установки для обработки черенков электрическим током.
Величина полного сопротивления зависит от вида растительной ткани. Полные сопротивления флоэмы и ксилемы одинаковы, но отличаются, от полного сопротивления сердцевины.
При воздействии на черенок, помещённый в токоподводящую жидкость, переменным током и постоянным (различной полярности подключения) с течением времени и при различной напряжённости электрического поля значение плотности тока не изменяется.
Экспериментальные исследования подтвердили теоретические выкладки о подборе оптимального соотношения между удельными сопротивлениями токоподводящей жидкости и обрабатываемых черенков. Установлено, что коэффициент полезного действия достигнет максимального значения в том случае, когда отношение удельного сопротивления токоподводящей жидкости к удельному сопротивлению черенков (к) будет находиться в пределе 2...3.
Исследуя результаты корнеобразования видно, что количество окоренившихся одиночных черенков, обработанных электрическим током с напряжённостью.электрического поля от14 до 33 В/м возросло на 20 процентов по сравнению с контролем. Предпочтительный режим обработки - переменным током (рис. 4).
При обработке черенков, помещённых в токоподводящую жидкость, переменным током промышленной частоты максимальное корнеобразование наблюдается при экспозиции 24 часа и напряжённости электрического поля в
Рис. 4. Зависимость корнеобразоваиия одиночных черенков винограда от напряжённости электрического поля и рода тока подводимого к черенкам. "
14 В"м 28 В-"м 43В"м 86В"м контроль
Рис.5. Зависимость степени корнеобразования черенков винограда от напряжённости электрического поля и экспозиции обработки. Обработка переменным током (50 Гц).
14 В/м. В данном режиме произошло стопроцентное укоренение черенков. В контрольной партии черенков укоренение составило 47,5% (рис.5).
Таким образом для стимуляции корнеобразования черенков винограда наиболее приемлемым является обработка черенков переменным током промышленной частоты с напряжённостью электрического поля 14 В/м и экспозицией обработки 24 часа.
В пятой главе рассмотрены вопросы разработки и испытания установки для предпосадочной обработки виноградных черенков электрическим током, приведены результаты производственных испытаний, дана агротехническая и экономическая оценка результатов её использования в хозяйстве.
Рис.6. Ёмкость для электрообработки виноградных черенков.
1 - боковые стенки; 2 - рёбра жёсткости; 3 - торцовые стенки; 4 - ярмо; 5 - прижимная планк<3; 6 - регулировочный винт; 7 - сливное отверстие.
На основании сформулированных по результатам исследований требо-аний разработана конструкция электродной системы (ёмкости) для электро-"бработки черенков винограда в токоподводящей жидкости (рис.6).
Разработана структурная схема стабилизированного блока питания ус-ановки для электрообработки черенков винограда (рис.7).
Рис.7 Структурная схема стабилизированного блока питания установки для электрообработки черенков винограда. "ПН - устройство повышения напряжения; УРН - устройство регулирования [апряжения; УП„Н - устройство понижения напряжения; БУ - блок управле-[ия; Н - нагрузка.
УПН повышает напряжение сети, а У^Н, включенный последовательно нагрузкой, гасит излишек напряжения. БУ, представляющий собой цепь от-шцателыюй обратной связи, вырабатывает сигнал, несущий информацию об ровне выходного напряжения.
Разработана и изготовлена схема электрическая принципиальная (рис.8).
Проведены производственные испытания установки для электростиму-яции корнеобразования черенков винограда. Обработке подверглись 5000 ¡еренков сорта Первенец Магарача. После выкопки, на 30 саженцах кон-рольного и опытного вариантов были сделаны соответствующие ззмеры.
Они показали, что обработка черенков винограда переменным элек-рическим током сказала положительное влияние на выход и качество вино-
Рис.8. Схема электрическая принципиальная стабилизированного блока питания установки для электрообработки черенков винограда.
рздных саженцев. Так, выход стандартных саженцев в опытном варианте казался на 12% больше, чем в контрольном.
По результатам производственных испытаний рассчитан экономиче-кий эффект применения установки для электростимуляции корнеобразова-;ия черенков винограда. Расчёты показывают, что сезонный экономический ффект состазляет 68,5 тыс. рублей с 1 га.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Исследованиями и производственными испытаниями установлено, что гред-соадачная электростимуляция черенков винограда улучшает корнеоб-!азование черенков, что способствует более высокому выходу стандартных аженцев из школки.
2. Для осуществления электростимуляции черенков винограда целесо-»бразно применять переменный ток частотой 50 Гц, подводя его к черенкам ¡ерез токоподводящую жидкость.
3. Обоснованы оптимальные режимные параметры установки для элек-ростимулящш черенков винограда. Напряжённость электрического поля в юне обработки составляет 14 В/м, экспозиция обработки -24 "часа.
4. Производственные испытания, проведённые в АОЗТ "Родина" Крым-:кого района показали, что разработанная установка работоспособна и погоняет повысить выход стандартных саженцев на 12%.
5. Экономический эффект от применения установки для электростиму-1яции корнеобразования черенков винограда составляет 68,5 тыс. рублей с 1 ~а.
1. Перекотий Г,П., Кудряков А.Г., Винников A.B. Стимулирующее действие электрического тока на корнеобразование посадочного материала ви-нограда.//Электрификация сельскохозяйственного производства. - (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 346 (374). - Краснодар, 1995. с.153 - 158.
2. Кудряков А.Г., Перекотий Г.П. Электростимуляция корнесбразовання виноградных черенков.// Новое в электротехнологии и электрооборудовании сельскохозяйственного производства. - (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 354 (382). -Краснодар, 1996. - с.18 - 24.
3. Перекотий Г.П., Кудряков А.Г. Винников A.B. Электрифицированная полуавтоматическая установка для бандажирования виноградных прививок.// Новое в электротехнологии и электрооборудовании сельскохозяйственного производства. - (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 354 (382). - Краснодар, 1996. - с.68 -75.
4. Перекотий Г.П., Кудряков А.Г. Винников A.B. и др. О механизме воздействия электрического тока на растительные объекты.// Научное обеспечение АПК Кубани. - (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 357 (385). - Краснодар, 1997. - с. 145 - 147.
5. Перекотий Г. П., Кудряков А. Г., Хамула А. А. К вопросу о механизме воздействия электрического тока на растительные объекты.// Вопросы электрификации сельского хозяйства. - (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 370 (298). - Краснодар, 1998.
6. Кудряков А.Г., Перекотий Г.П. Поиск оптимальных энергетических характеристик электрической цепи обработки черенков винограда.// Вопросы электрификации сельского хозяйства. - (ТрЖуб. ГАУ; Вып. 370 (298). -Краснодар, 1998.
7. Перекотий Г.П., Кудряков А.Г. Исследование энергетических характеристик цепи электрообработки черенков винограда.// Энергосберегающие
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Состояние и перспективы развития виноградарства.
1.2. Технология производства корнесобственного посадочного материала винограда.
1.3. Способы стимуляции корне- и побегообразования черенков винограда.
1.4. Стимулирующее действие на растительные объекты электрофизических факторов.
1.5. Обоснование способа стимуляции черенков винограда электрическим током.
1.6. Состояние вопроса конструктивных разработок устройств для электростимуляции растительного материала.
1.7. Выводы по обзору литературных источников. Задачи исследования.
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Механизм стимулирующего действия электрического тока на растительные объекты.
2.2. Схема замещения черенка винограда.
2.3. Исследование энергетических характеристик электрической цепи обработки черенков винограда.
2.4. Теоретическое обоснование оптимального соотношения между объёмом токоподводящей жидкости и суммарного объёма обрабатываемых черенков.
Глава 3. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Исследование черенка винограда как проводника электрического тока.
3.2. Методика проведения экспериментов по исследованию воздействия электрического тока на корнеобра-зование черенков винограда.
3.3 Методика проведения эксперимента по выявлению электрических параметров электрической цепи обработки.
3.4. Методика проведения учётов и наблюдений за побеге- и корнеобразованием черенков винограда.
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ВИНОГРАДА
4.1. Исследование электрофизических свойств виноградной лозы.
4.2. Стимуляция корнеобразования черенков винограда.
4.3. Исследование и обоснование параметров установки для электростимуляции корнеобразования черенков винограда.
4.4. Результаты исследования корнеобразования черенков винограда.
Глава 5. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ВИНОГРАДА, ТЕХНОЛО
ГИЧЕСКАЯ, АГРОТЕХНИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ХОЗЯЙСТВАХ
5.1. Конструктивная разработка установки.
5.2. Результаты производственных испытаний установки для электростимуляции корнеобразования черенков винограда.
5.3. Агротехническая оценка.
5.4. Экономическая эффективность использования установки для электростимуляции корнеобразования черенков винограда.
Введение 1999 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Кудряков, Александр Георгиевич
В настоящее время выращиванием товарного винограда в Российской Федерации занимаются 195 специализированных виноградарских хозяйств, в 97 из которых имеются заводы по первичной переработке винограда.
Разнообразие почвенно-климатических условий выращивания винограда в России позволяет производить широкую гамму сухих, десертных, крепких и игристых вин, высококачественные коньяки.
Кроме того, виноделие следует рассматривать не только как средство производства алкогольной продукции, но и как основной источник финансирования развития виноградарства России, дающий потребительскому рынку столовые сорта винограда, виноградные соки, детское питание, сухие вина и другие экологически чистые продукты, жизненно необходимые населению страны (достаточно вспомнить Чернобыль и поставку туда красных столовых вин - единственного продукта, выводящего из человеческого организма радиоактивные элементы).
Использование винограда в свежем виде в эти годы не превышало 13 тыс. т, то есть его потребление на душу населения равнялось 0,1 кг вместо 7 - 12 кг по медицинским нормам.
В 1996 году было недобрано более 100 тыс. т винограда из-за гибели насаждении от вредителей и болезней, недополучено около 8 млн. дал виноградного вина на общую сумму 560-600 млрд. руб. (на приобретение же средств защиты урожая требовалось всего 25-30 млрд. руб.). Виноградарям нет никакого смысла расширять насаждения ценных технических сортов, так как при существующем ценообразовании и налогах все это просто убыточно. У виноделов потерян смысл в приготовлении высокоценных вин, так как у населения нет свободных денег на покупку натуральных виноградных вин, а бесчисленные коммерческие ларьки завалены десятками сортов дешёвой, неизвестно кем и как приготовленной водки.
Стабилизация отрасли в настоящее время зависит решения проблем на федеральном уровне: нельзя допустить дальнейшего ее разрушения, необходимо укрепить производственную базу и улучшить финансовое стояние предприятий. Поэтому уже с 1997 года особое внимание уделяется мерам, направленным на сохранение существующих насаждений и их продуктивности за счёт проведения всех работ по уходу за виноградниками на высоком агротехническом уровне. Одновременно в хозяйствах постоянно проводятся замена низкорентабельных, потерявших хозяйственную ценность насаждений, сортообновление и улучшение их структуры.
Перспективы дальнейшего развития виноградарства нашей страны требуют резкого увеличения производства посадочного материала, как основного фактора, задерживающего освоение новых площадей под виноградники. Несмотря на применение ряда биологических и агротехнических мероприятий по увеличению выхода первосортных корнесобственных саженцев, до настоящего времени их выход в некоторых хозяйствах крайне низок, что сдерживает расширение площадей виноградников.
Выращивание корнесобственных саженцев является сложным биологическим процессом, зависящем как от внутренних, так и внешних факторов произрастания растения.
Современное состояние науки даёт возможность управлять этими факторами посредством разного рода стимуляторов, в том числе и электрических, с помощью которых оказывается возможным активно вмешиваться в жизненный процесс растения и ориентировать его в нужном направлении.
Исследованиями советских и зарубежных учёных, среди которых следует отметить работы В.И. Мичурина, A.M. Басова, И.И. Гунара, Б.Р. Ла-заренко, И.Ф. Бородина установлено, что электрофизические методы и способы воздействия на биологические объекты, в том числе и на растительные организмы, в ряде случаев дают не только количественные, но и качественные положительные результаты, не достижимые с помощью других методов.
Несмотря на большие перспективы применения электрофизических методов управления жизненными процессами растительных организмов, внедрение этих способов в растениеводстве задерживается, так как до сего времени ещё недостаточно изучены механизм стимуляции и вопросы расчёта и конструирования соответствующих электроустановок.
В связи с вышесказанным разрабатываемая тема является весьма актуальной для виноградного питомниководетва.
Научная новизна проведённой работы заключается в следующем: выявлена зависимость плотности тока, протекающего по черенку винограда как объекту электрообработки, от напряжённости электрического поля и экспозиции. Установлены режимы электрообработки (напряжённость электрического поля, экспозиция), соответствующие минимальным затратам энергии. Обоснованы параметры электродных систем и источника питания для электростимуляции черенков винограда.
Основные положения, которые выносятся на защиту:
1. Обработка виноградных черенков электрическим током стимулирует корнеобразование, за счёт чего на 12 % увеличивается выход из школки стандартных саженцев.
2. Электростимуляцию виноградных черенков следует проводить переменным током промышленной частоты (50 гц) с подводом электроэнергии к ним через токоподводяшую жидкость. 8
3. Максимальный коэффициент полезного действия при электростимуляции виноградных черенков с подводом электроэнергии к ним через токоподводящую жидкость достигается при соотношении объёма жидкости к суммарному объёму обрабатываемых черенков как 1:2; при этом соотношение между удельными сопротивлениями токоподводящей жидкости и обрабатываемых черенков должно находится в пределе от 2 до 3.
4. Электростимуляция виноградных черенков должна производится при напряжённости электрического поля 14 В/м и экспозиции обработки 24 часа.
Заключение диссертация на тему "Стимуляция корнеобразования черенков винограда электрическим током"
105 ВЫВОДЫ
1. Исследованиями и производственными испытаниями установлено, что предпосадачная электростимуляция черенков винограда улучшает кор-необразование черенков, что способствует более высокому выходу стандартных саженцев из школки.
2. Для осуществления электростимуляции черенков винограда целесообразно применять переменный ток частотой 50 Гц, подводя его к черенкам через токоподводящую жидкость.
3. Обоснованы оптимальные режимные параметры установки для электростимуляции черенков винограда. Напряжённость электрического поля в зоне обработки составляет 14 В/м, экспозиция обработки - 24 часа.
4. Производственные испытания, проведённые в АОЗТ "Родина" Крымского района показали, что разработанная установка работоспособна и позволяет повысить выход стандартных саженцев на 12%.
5. Экономический эффект от применения установки для электростимуляции корнеобразования черенков винограда составляет 68,5 тыс. рублей с 1 га.
Библиография Кудряков, Александр Георгиевич, диссертация по теме Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве
1. A.C. 1135457 (СССР). Устройство для стимулирования прививок электрическим током. С.Ю. Дженеев, A.A. Лучинкин, А.Н. Сербаев. Опубл. в Б. И., 1985, №3.
2. A.C. 1407447 (СССР). Устройство для стимуляции развития и роста растений. Пятницкий И.И. Опубл. в Б. И. 1988, № 25.
3. A.C. 1665952 (СССР). Способ выращивания растений.
4. A.C. 348177 (СССР). Устройство для стимуляции черенкового материала. Северский Б.С. Опубл. в Б. И. 1972, № 25.
5. A.C. 401302 (СССР). Устройство для прореживания растений./ Б.М. Скороход, A.C. Кащурко. Опубл. в Б. И, 1973, № 41.
6. A.C. 697096 (СССР). Способ стимулирования прививок. A.A. Лучинкин, С.Ю. Джанеев, М.И. Таукчи. Опубл. в Б. И., 1979, № 42.
7. A.C. 869680 (СССР). Способ обработки виноградных прививок./ Жген-ти Т.Г., Когорашвили B.C., Нишнианидзе К.А., Бабиашвили Ш.Л., Хо-мерики Р.В., Якобашвили В.В., Датуашвили В.Л. Опубл. в Б. И., 1981, №37.
8. A.C. 971167 СССР. Способ кильчевания виноградных черенков / Л.М. Малтабар, П.П. Радчевский. опубл. 07.11.82. // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. - 1982. - № 41.
9. A.C. 171217 (СССР). Устройство для стимуляции черенкового материала. Кучава Г.Д. и др.
10. Ю.Алкиперов P.A. Применение электричества для борьбы с сорняками. -В кн.: труды Туркменского с. х. института. Ашхабад, 1975, вып. 18, №1, с. 46-51.11 .Ампелография СССР: Отечественные сорта винограда. М.: Лёг. и пищ. пром-сть, 1984.
11. Баев В.И. Оптимальные параметры и режимы работы разрядного контура при электроискровой предуборочной обработке подсолнечника. -Дисс. . канд. техн. наук. Волгоград, 1970. - 220 с.
12. Баран А.Н. К вопросу о механизме воздействия электрического тока на процесс электротермохимической обработки. В кн.: Вопросы механизации и электрификации с. х.: Тезисы докладов Всесоюзной школы учёных и специалистов. Минск, 1981, с. 176- 177.
13. Басов A.M. и др. Влияние электрического поля на корнеобразование у черенков. Сад и огород. 1959. № 2.
14. Басов A.M. и др. Стимуляция прививок яблони электрическим полем. Труды ЧИМЭСХ, Челябинск, 1963, вып. 15.
15. Басов A.M., Быков В.Г., и др. Электротехнология. М.: Агропромиз-дат,1985.
16. Басов A.M., Изаков Ф.Я. и др. Электрозерноочистительные машины (теория, конструкция, расчёт). М.: Машиностроение, 1968.
17. Батыгин Н.Ф., Потапова С.М. и др. Перспективы использования факторов воздействия в растиниеводстве. М.: 1978.
18. Беженарь Г.С. Исследование процесса электрообработки массы растений переменным током на косилках плющилках. Дисс. . канд. техн. наук. - Киев, 1980. - 206 с.
19. Блонская А.П., Окулова В.А. Предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур в электрическом поле постоянного тока в сравнении с другими физическими методами воздействия. Э.О.М., 1982, № 3.
20. Бойко A.A. Интенсификация механического обезвоживания зеленой массы. Механизация и электрификация соц. сел. хозяйства, 1995, № 12, с. 38-39.
21. Болгарев П.Т. Виноградарство. Симферополь, Крымиздат, 1960.
22. Бурлакова Е.В. и др. Малый практикум по биофизике. М.: Высшая школа, 1964.-408 с.
23. Виноградное питомниководство Молдавии. К., 1979.
24. Воднев В.Т., Наумович А.Ф., Наумович Н.Ф. Основные математические формулы. Минск, Вышэйшая школа, 1995.
25. Войтович К.А. Новые комплексно-устойчивые сорта винограда и методы их получения. Кишинёв: Картя Молдовеняске, 1981.
26. Гайдук В.Н. Исследование электротепловых свойств соломенной резки и расчёт электродных запарников: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. -Киев, 1959, 17 с.
27. Гартман Х.Т., Кестер Д.Е. Размножение садовых растений. М.: 1963.
28. Гасюк Г.Н.,Матов Б.М. Обработка винограда электрическим током повышенной частоты перед прессованием. Консервная и овощесушильная промышленность, 1960, № 1, с. 9 11.31 .Голинкевич Г.А. Прикладная теория надёжности. М.: Высшая школа, 1977.- 160 с.
29. Грабовский Р.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1974.
30. Гузун Н.И. Новые сорта винограда Молдавии. Листок / МСХ СССР. -Москва: Колос, 1980.
31. Гунар И.И. Проблема раздражимости растений и дальнейшее развитие физиологии растений. Извест. Тимирязевской с. х. академии, вып. 2, 1953.
32. Дудник H.A., Щигловская В.И. Ультразвук в виноградном питомнико-водстве. В сб.: Виноградарство. - Одесса: Одесск. с. - х. ин-т, 1973, с. 138- 144.
33. Живописцев E.H. Электротехнология в сельскохозяйственном производстве. М.: ВНИИТЭИСХ, 1978.
34. Живописцев E.H., Косицин O.A. Электротехнология и электроосвещение. М.: ВО Агропромиздат, 1990.
35. Заявка № 2644976 (Франция). Способ стимулирования роста растений и/или деревьев и постоянные магниты для их осуществления.
36. Заявка № 920220 (Япония). Способ повышения продуктивности растительного и животного мира. Хаясихара Такэси.
37. Калинин Р.Ф. Повышение выхода черенков винограда и активация образования каллуса при прививке. В сб.: Уровни организации процессов у растений. - Киев: Наукова думка, 1981.
38. Каляцкий И.И., Синебрюхов А.Г. Энергетические характеристики канала искрового разряда импульсного пробоя различных диэлектрических сред. Э.О.М.,1966, № 4, с. 14 - 16.
39. Карпов Р.Г., Карпов Н.Р. Элктрорадиоизмерения. М.: Высшая школа, 1978.-272 с.
40. Киселёва P.A. Янтарная кислота как стимулятор роста привитых саженцев винограда. Агрономия, 1976, №5, с.133 - 134.
41. Коберидзе A.B. Выход в питомнике прививок виноградной лозы, обработанных стимуляторами роста. В сб.: Рост растений, Львов: Львовск. ун-т, 1959, с. 211-214.
42. Колесник JI.B. Виноградарство. К., 1968.
43. Кострикин И.А. Ещё раз о питомниководетве. "Виноград и вино России", №1, 1999, с. 10-11.
44. Кравцов A.B. Электрические измерения. М. ВО Агропромиздат, 1988. - 240 с.
45. Кудряков А.Г, Перекотий Г.П. Поиск оптимальных энергетических характеристик электрической цепи обработки черенков винограда. .// Вопросы электрификации сельского хозяйства. (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 370 (298). - Краснодар, 1998.
46. Кудряков А.Г, Перекотий Г.П. Электростимуляция корнеобразования виноградных черенков.// Новое в электротехнологии и электрооборудовании сельскохозяйственного производства. - (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 354 (382). Краснодар, 1996. - с. 18 - 24.
47. Куликова Т.И., Касаткин H.A., Данилов Ю.П. О возможности использования импульсного напряжения для предпосадочной электростимуляции картофеля. Э.О.М., 1989,№ 5, с. 62 63.
48. Лазаренко Б.Р. Интенсификация процесса извлечения сока электрическими импульсами. Консервная и овощесушильная промышленность, 1968, № 8, с. 9 - 11.
49. Лазаренко Б.Р., Решетько Э.В. Исследование влияния электрических импульсов на сокоотдачу растительного сырья. Э.О.М., 1968, № 5, с. 85-91.
50. Луткова И.Н., Олешко П.М., Быченко Д.М. Влияние токов высокого напряжения на укоренение черенков винограда. В и ВСССРД962, № 3.
51. Лучинкин A.A. О стимулирующем действии электрического тока на виноградные прививки. УСХА. Научные труды. Киев, 1980, вып. 247.
52. Макаров В.Н. и др. О влиянии СВЧ-облучения на рост плодовоягодных культур. ЭОМ. № 4. 1986.
53. Малтабар JI.M., Радчевский П.П. Руководство по производству прививок винограда на месте, Краснодар, 1989.
54. Малтабар Л.М., Радчевский П.П., Кострикин И.А. Ускоренное создание маточников интенсивного и суперинтенсивного типа. Виноделие и виноградарство СССР. 1987. - №2.
55. Малых Г.П. Состояние и перспективы развития питомниководства в России. "Виноград и вино России", №1, 1999, с. 8 10.
56. Мартыненко ИИ. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматики. М.: Колос. 1981. - 304 с.
57. Матов Б.М., Решетько Э.В. Электрофизические методы в пищевой промышленности. Кишинёв.: Картя Молдавеняскэ,1968, - 126 с.
58. Мельник С.А. Производство виноградного посадочного материала. -Кишинев: Госиздат Молдавии, 1948.
59. Мержаниан A.C. Виноградарство: 3-е изд. М., 1968.
60. Мичурин И.В. Избранные сочинения. М.: Сельхозгиз,1955.
61. Мишуренко А.Г. Виноградный питомник. 3-е изд. - М., 1977.
62. Павлов И.В. и др. Электрофизические методы предпосевной обработки семян. Механиз. и электрификация с. х. 1983. № 12.
63. Панченко А.Я., Щеглов ЮА. Электрическая обработка свекловичной стружки переменным электрическим током. Э.О.М., 1981,№ 5, с. 76 -80.
64. Пелих М.А. Справочник виноградаря. 2-е изд. - М., 1982.
65. Перекотий Г. П., Кудряков А. Г., Хамула А. А. К вопросу о механизме воздействия электрического тока на растительные объекты.// Вопросы электрификации сельского хозяйства. (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 370 (298). -Краснодар, 1998.
66. Перекотий Г.П. Исследование процесса предуборочной обработки растений табака электрическим током. Дис. . канд. техн. наук. - Киев, 1982.
67. Перекотий Г.П., Кудряков А.Г. Винников A.B. и др. О механизме воздействия электрического тока на растительные объекты.// Научное обеспечение АПК Кубани. (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 357 (385). - Краснодар, 1997.-с. 145- 147.
68. Перекотий Г.П., Кудряков А.Г. Исследование энергетических характеристик цепи электрообработки черенков винограда.// Энергосберегающие технологии и процессы в АПК (тезисы докладов научной конференции по итогам 1998 г.). КГАУ, Краснодар, 1999.
69. Пилюгина В.В. Электротехнологические способы стимуляции укоренения черенков, ВНИИЭСХ, НТБ по электрификации с. х., вып. 2 (46), Москва, 1982.
70. Пилюгина В.В., Регуш A.B. Электромагнитная стимуляция в растениеводстве. М.: ВНИИТЭИСХ, 1980.
71. Писаревский В.Н. и др. Электроимпульсное стимулирование семян кукурузы. ЭОМ. № 4, 1985.
72. Потебня A.A. Руководство по виноградарству. СПб, 1906.
73. Производство винограда и вина в России и перспективы его развития. "Виноград и вино России", №6, 1997, с. 2 5.
74. Радчевский П.П. Способ электрокильчевания виноградных черенков. Информ. Листок №603-85, Ростов, ЦНТИД985.
75. Радчевский П.П., Трошин Л.П. Методическое пособие по изучению сортов винограда. Краснодар, 1995.
76. Решетько Э.В. Использование электроплазмолиза. Механизация и электрификация соц. с. х., 1977, № 12, с. 11 - 13.
77. Савчук В.Н. Исследование электрической искры как рабочего органа предуборочной обработки подсолнечника. Дис. . канд. техн. наук. -Волгоград, 1970, - 215 с.
78. Саркисова М.М. Значение регуляторов роста в процессе вегетативного размножения, роста и плодоношения виноградной лозы и плодовых растений.: Автореф. дис. . доктора биолог, наук. Ереван, 1973- 45 с.
79. Свиталка Г.И. Исследование и выбор оптимальных параметров электроискрового прореживания всходов сахарной свеклы: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Киев, 1975, - 25 с.
80. Серёгина М.Т. Электрическое поле как фактор воздействия обеспечивающий снятие периода покоя и активизацию ростовых процессов у растений лука репчатого на П3 этапе органогенеза. ЭОМ, № 4, 1983.
81. Серёгина М.Т. Эффективность использования физических факторов при предпосадочной обработке клубней картофеля. ЭОМ., № 1, 1988.
82. Соколовский A.B. Разработка и исследование основных элементов агрегата для предуборочной электроискровой обработки подсолнечника. Дис. . канд. техн. наук. - Волгоград, 1975, - 190 с.
83. Сорочану Н.С. Исследование электроплазмолиза растительных материалов с целью интенсификации процесса их сушки: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Челябинск, 1979, - 21 с.
84. Тавадзе П.Г. Влияние стимуляторов роста на выход первосортных прививок у виноградной лозы. Докл. АН УССР, сер. Биол. науки, 1950, №5, с. 953-955.
85. Тарьян И. Физика для врачей и биологов. Будапешт, Медицинский университет, 1969.
86. Тихвинский И.Н., Кайсын Ф.В., Ланда Л.С. Влияние электрического тока на процессы регенерации черенков винограда. СВ и ВМ, 1975, № 3
87. Трошин Л.П., Свириденко H.A. Устойчивые сорта винограда: Справ, изд. Симферополь: Таврия, 1988.
88. Турецкая Р.Х. Физиология корнеобразования у черенков и стимуляторы роста. М.: Изд-во АН СССР, 1961.
89. Тутаюк В.Х. Анатомия и морфология растений. М.: Высшая школа, 1980.
90. Фоэкс Г. Полный курс виноградарства. СПб, 1904.
91. Фурсов С.П., Бордиян В.В. Некоторые особенности электроплазмолиза растительной ткани при повышенной частоте. Э.О.М., 1974, № 6, с. 70 -73.
92. Чайлахян М.Х., Саркисова М.М. Регуляторы роста у виноградной лозы и плодовых культур. Ереван: Изд-во АН Арм.ССР, 1980.
93. Червяков Д.М. Исследование электрического и механического воздействия на интенсивность сушки травы: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Челябинск, 1978, 17 с.
94. Шерер В.А., Гадиев Р.Ш. Применение регуляторов роста в виноградарстве и питомниководстве. Киев: Урожай, 1991.
95. Энциклопедия виноградарства в 3 т., том 1. Кишинёв, 1986.
96. Энциклопедия виноградарства в 3 т., том 2. Кишинёв, 1986.
97. Энциклопедия виноградарства в 3 т., том 3. Кишинёв, 1987.
98. Пупко В.Б. Реакщя виноградно1 лози на дно електромагштного поля. В зб.: Виноградарство i виноробство. - Киев: Урожай, 1974,№ 17.
99. Aktivace prerozenych elektickych proudu typu geo-fyto u sazenic revy virnie. Zahradnicfvi, 1986, 13.
100. Bobiloff W., Stekken van Hevea braziliensis, Meded. Alg. Proefst. Avros. Rubberserie, 94,123 126, 1934.
101. Christensen E., Root production in plants following localized stem irradiation, Science,119, 127-128, 1954.
102. Hunter R. E. The vegetative propagation of citrus, Trop. Agr., 9, 135 - 140, 1932.
103. Thakurta A. G., Dutt В. K. Vegetative propagation on mango from gootes (marcotte) and cuttings by treatment of high concentration auxin, Cur. Sci., 10, 297, 1941.
104. Seeliger R. Der neue Wienbau Crundlangen des Anbaues von Pfropfreben. -Berlin, 1933.-74p.рЩ^УТВЕРЖДАЮр по научной работе о ГАУ, профессор Ю.Д. Северин ^1999г.116
26.04.2018
Электрические явления играют важную роль в жизни растений. Ещё более двухсот лет назад французский аббат, позже академик, П. Берталон заметил, что возле громоотвода растительность пышнее и сочнее, чем на некотором расстоянии от него. Позднее его соотечественник, учёный А. Грандо, в 1848 году выращивал два совершенно одинаковых растения, но одно находилось в естественных условиях, а другое было накрыто проволочной сеткой, ограждавшей его от внешнего электрического поля.
Второе растение развивалось медленно и выглядело хуже находящегося в естественном электрическом поле, благодаря чему Грандо сделал заключение, что для нормального роста и развития растениям необходим постоянный контакт с внешним электрическим полем.
Через сто с лишним лет немецкий учёный С. Леместр и его соотечественник О. Принсгейм провели серию опытов, в результате чего пришли к выводу, что искусственно созданное электростатическое поле способно компенсировать нехватку природного электричества, а если оно будет мощнее естественного, то рост растений даже ускоряется, помогая тем самым в выращивании сельскохозяйственных культур.
Почему же растения лучше растут в электрическом поле? Учёные Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева АН СССР установили, что фотосинтез идёт тем быстрее, чем больше разность потенциалов между растениями и атмосферой. Так, например, если около растения держать отрицательный электрод и постепенно увеличивать напряжение, то интенсивность фотосинтеза будет возрастать. Если же потенциалы растения и атмосферы близки, то растение перестаёт поглощать углекислый газ. Электрическое поле влияет не только на взрослые растения, но и на семена. Если их на некоторое время поместить в искусственно созданное электрическое поле, то они быстрее дадут дружные всходы.
Понимая высокую эффективность использования электрической стимуляции растений в сельском и приусадебном хозяйстве, был разработан автономный, не требующий подзарядки долговременный источник низкопотенциального электричества для стимуляции роста растений .
Устройство для стимуляции роста растений получило название «ЭЛЕКТРОГРЯДКА», является продуктом высоких технологий (не имеет аналогов в мире) и представляет собой самовосстанавливающийся источник питания, преобразующий свободное электричество в электрический ток в результате применения электроположительных и электроотрицательных материалов, разделённых проницаемой мембраной и помещённых в газовую среду без применения электролитов в присутствии катализатора. Указанное низкопотенциальное электричество практически идентично электрическим процессам, происходящим под воздействием фотосинтеза в растениях и может использоваться для стимуляции их роста.
Устройство "ЭЛЕКТРОГРЯДКА" изобретено в Межрегиональном Объединении Ветеранов Войны Органов Государственной Безопасности "ЭФА-ВЫМПЕЛ", является его интеллектуальной собственностью и охраняется законом РФ. Автор изобретения В.Н. Почеевский.
«ЭЛЕКТРОГРЯДКА» позволяет существенно повысить урожай, ускорить рост растений, при этом они обильнее плодоносят, так как становится более активным сокодвижение.
«ЭЛЕКТРОГРЯДКА» помогает расти растениям как на открытом грунте и в теплицах, так и в закрытых помещениях. Радиус действия одного устройства «ЭЛЕКТРОГРЯДКА» зависит от длины проводов. При необходимости радиус действия устройства можно увеличить используя обычную токопроводящую проволоку.
В случае неблагоприятных погодных условий растения на грядке с устройством «ЭЛЕКТРОГРЯДКА» развиваются намного лучше, чем без него, что хорошо видно на приведённых ниже фотографиях, взятых из видеоролика «ЭЛЕКТРОГРЯДКА 2017 ».
Подробная информация об устройстве «ЭЛЕКТРОГРЯДКА» и принципе его работы представлена на сайте Межрегиональной народной программы «Возрождение родников России» .
Устройство «ЭЛЕКТРОГРЯДКА» является простым и удобным в применении. Подробная инструкция по установке устройства приведена на упаковке и не требует каких-либо специальных знаний или подготовки.
Если вы хотите всегда вовремя узнавать о новых публикациях на сайте, то подпишитесь на
Опыты с электричеством, дорогой товарищ, нужно ставить на работе, а дома электрическую энергию следует использовать в исключительно мирных, домашних целях.
Иван Васильевич меняет профессию
Не счесть опытов по влиянию электрического тока на растения. Еще И. В. Мичурин проводил эксперименты, в которых гибридные сеянцы выращивались в больших ящиках с почвой, через которую пропускался постоянный электрический ток. Было установлено, что рост сеянцев при этом усиливается. В опытах, проведенных другими исследователями, были получены пестрые результаты. В некоторых случаях растения гибли, в других - давали небывалый урожай. Так, в одном из экспериментов вокруг делянки, где росла морковь, в почву вставили металлические электроды, через которые время от времени пропускали электрический ток. Урожай превзошел все ожидания - масса отдельных корней достигла пяти килограммов! Однако последующие опыты, к сожалению, дали иные результаты. По-видимому, исследователи упустили из виду какое-то условие, которое позволило в первом эксперименте с помощью электрического тока получить небывалый урожай.
Суть опытов - стимулируются осмотические процессы в корешках, корневая система вырастает больше и мощнее, соответственно ей и растение. Иногда еще пытаются стимулировать процесс фотосинтеза.
Токи при этом, обычно микроамперные, напряжение не слишком важно, обычно доли вольт…вольты. В качестве источника питания, используют гальванические элементы – при рабочих токах, емкости даже небольших батареек хватает очень на долго. Параметры питания, хорошо подходят и для солнечных элементов, причем, некоторые авторы рекомендуют запитываться именно от них, чтоб стимуляция происходила синхронно с солнечной активностью.
Однако существуют также способы электризации почвы, которые не используют внешние источники энергии.
Так, известен способ, предложенный французскими исследователями. Они запатентовали устройство, которое работает по типу электрической батареи. Только в качестве электролита используется почвенный раствор. Для этого в его почву поочередно помещают положительные и отрицательные электроды (в виде двух гребенок, зубья которых расположены друг между другом). Выводы от них замыкают накоротко, вызывая тем самым нагревание электролита. Между электролитами начинает проходить ток невысокой силы, которого вполне достаточно, как убеждают авторы, для того, чтобы стимулировать ускоренное прорастание растений и ускоренный их рост в дальнейшем. Способ можно применять как на больших посевных площадях, полях, так и для электростимуляции отдельных растений.
Другой способ электростимуляции был предложен сотрудниками Московской сельскохозяйственной академии им. Тимирязева. Он состоит в том, что в пределах пахотного слоя располагаются полосы, в одних из которых преобладают элементы минерального питания в виде анионов, в других - катионов. Создаваемая при этом разность потенциалов стимулирует рост и развитие растений, повышает их продуктивность.
Следует отметить еще один способ электризации почвы без внешнего источника тока. Он для создания электролизуемых агрономических полей предполагает использование электромагнитного поля Земли, для этого укладываются на небольшой глубине, такой, чтобы не мешать проведению обычных агрономических работ, вдоль грядок, между ними, через определенный интервал стального провода. При этом на таких электродах наводится небольшая ЭДС, величиной 25-35 мВ.
В описанном ниже опыте, все же используется внешний источник питания. Солнечную батарею. Такая схема, возможно являясь менее удобной и более затратной в смысле материалов, тем не менее, позволяет весьма четко отслеживать зависимость роста растений от различных факторов, имеет синхронную с солнцем, вероятно, более приятную для растения, активность. Кроме того, позволяет легко контролировать и регулировать воздействие. Не предполагает внесение в почву дополнительных химикатов.
Итак. Что было использовано.
Материалы.
Провод монтажный, сечение любое, но слишком тонкие будут уязвимы для случайных механических воздействий. Кусочек нержавеющей стали для электродов. Светодиоды для элементов солнечной батареи, кусочек фольгированного материала для ее основания. Химикаты для травления, но можно и обойтись. Акриловый лак. Микроамперметр. Кусочек листовой стали для его крепления. Сопутствующие мелочи, крепеж.
Инструмент.
Набор слесарного инструмента, паяльник 65Вт с принадлежностями, инструмент для радиомонтажа, нечто для сверления, в том числе и отверстий для выводов светодиодов (~1мм). Стеклянный рейсфедер для рисования дорожек на плате, но можно обойтись и толстой иглой от шприца, пустой ампулой от шариковой ручки с размягченным и оттянутым носиком. Пригодился и мой любимый инструмент – ювелирный лобзик. Немного аккуратности.
Электроды - нержавеющая сталь. Разметил, выпилил, опилил заусенцы. Отметки глубины погружения, это пожалуй лишнее – недавно приобрел набор клейм с циферками и руки чесались попробовать.
Провода паял хлористым цинком (флюс «кислота паяльная») и обычным ПОС-60. Провода взял потолще с силиконовой изоляцией.
Солнечный элемент решено было изготовить самостоятельно. Существует несколько конструкций самодельных солнечных элементов. Элемент из закиси меди был, отвергнут как низко надёжный, оставался вариант из готовых радиоэлементов. Вскрывать диоды и транзисторы в металлических корпусах было жалко, долго и муторно, к тому же их потом опять герметизировать придется. В этом смысле, чудо как хороши светодиоды. Кристалл насмерть залит прозрачным компаундом, хоть под водой будет работать. Как раз валялась пригоршня не особенно удобных светодиодов, приобретенных за бесценок по случаю, аж во времена «первоначального накопления капитала». Неудобны они, относительно слабым свечением и очень длиннофокусной линзочкой на торце. Угол поля зрения довольно узкий и со стороны да при свете, порой вообще не видно, что светится. Ну вот из них и набрал батарейку.
Предварительно конечно, проведя ряд простейших экспериментов – подключил к тестеру и повертелся на улице, в тени, на солнце. Результаты показались вполне обнадеживающие. Да, следует помнить, что если подключить мультиметр просто к ножкам светодиода, результаты будут не особенно достоверны – такой фотоэлемент будет работать на входное сопротивление вольтметра, а у современных цифровых приборов оно весьма высоко. В реальной схеме, показатели будут не столь блестящи.
Заготовка для печатной платы. Батарея предназначалась для установки внутри теплицы, микроклимат там, порой, довольно влажный. Большие отверстия, для лучшего «проветривания» и стекания возможных капель воды. Следует сказать, что стеклотекстолит – материал, весьма абразивный, сверла тупятся очень быстро, а мелкие, если сверлить ручным инструментом, еще и ломаются. Покупать их нужно с запасом.
Печатная плата нарисована битумным лаком, вытравлена в хлорном железе.
Светодиоды на платке, включение параллельно-последовательное.
Светодиоды отогнуты несколько в стороны, с востока на запад, чтоб равномерней ток вырабатывался в течение светового дня.
Линзочки на светодиодах сточены для устранения направленности. Все под три слоя лака, правда, уретанового, как положено, не нашлось, пришлось акриловым.
Вырезал и выгнул по месту крепление для микроамперметра. Посадочное место выпилил ювелирным лобзиком. Покрасил из баллончика.
