Существенным недостатком приведенных в литературе [54-58, 63, 66, 71-73, 76-80, 82, 83] технических решений является наличие заземленного электрода, выполненного преимущественно в виде лемеха, культиваторной лапы или другого рыхлящего почву рабочего органа (рис. 2.2б1-2.2б4). Галай Н.В., Свиталка П.И. и др. авторы [67] предложили выполнять заземлитель в виде контактных только с поверхностью почву электродов (рис. 2.3б5). При анализе работ [49, 63, 74, 80, 82-85] выявили еще одну особенность - интервал "оптимального" напряжения между навесным и заземленным электродами лежит в пределах 102-105 В, т.е. нет единого мнения относительно диапазона оптимального напряжения между навесным и заземленным электродами, в литературе отсутствуют данные о силе тока, повреждающего сорные растения.
В работе Спирина А.А. [63] приводятся еще два способа истребления растений электрическим током (рис. 2.3в, 2.3г). Электрические ток, согласно схеме рис. 2.3г, проходит через ткани стебля и корневой системы одного растения, почву, ткани корневой системы и стебля второго растения, повреждая одновременно оба сорняка. Однако в работе Спирина А.А. [63] дано только схемное решение этого способа.
Согласно рис. 2.3в, разность потенциалов создается между двумя точками почвенного пространства, и электрический ток проходит через расположенные между электродами ткани корней и окружающие их спои почвы. В данном случае повреждается структура ткани корней сорных растений. Исследованием указанного способа занимались, кроме Спирина А.А. [63], Листов П.Н., Скляр В.Т. и др. авторы [86, 87]. Отмечается [87], что создание в почве импульсных токов высокого напряжения 30-50 кВ в течение 10-6с приводило к уничтожению всех сорняков. Однако уничтожение всех сорняков этим способом может быть обеспечено за счет механической обработки электродами, которые выполнены в виде почвообрабатывающих рабочих органов (рис. 2.3в1, 2.3в2). Здесь необходимо разграничить действие электрического тока и механического повреждения корней в толще почвы.
Исследования действия электрического тока на растения. Из курса биофизики известно, что растительная ткань при включении в электрическую цепь способна проводить электрический ток, величина которого зависит от приложенного напряжения, геометрических размеров ткани и ее удельного сопротивления электрическому току. Проведенные исследования сопротивления ткани электрическому току показали, что этот параметр зависит от многих факторов и имеет активно-емкостные составляющие [60, 91-96].
Для детального анализа структуры ткани было предложено несколько эквивалентных электрических схем замещения. Анализ работ Бородина И.Ф. [91], Сорочану Н.С. [94], Ковеха В.П. [96] показал, что более полно связь между элементами схемы и морфологическим строением ткани отражает схема замещения, приведенная на рис. 2.4 [94], где через R1, R2, R3, и C обозначены сопротивления внутреннего содержимого клетки, межклеточного пространства (межклетника), клеточной мембраны и емкость мембраны, характеризующая ее поверхностную поляризацию.
Рис. 2.4. Эквивалентная электрическая схема замещения биологической ткани (клетки)
При создании разности потенциалов между точками a и b через все элемента схемы будет проходить электрический ток. Так как живой организм способен к отражению внешнего возмущающего воздействия лишь в определенном диапазоне, то в данном случае превышение приложенной разности потенциалов за определенные границы ведет к повреждению структуры ткани.
У живой ткани R3>>R2>R1 [60, 94, 95]. В отношении процесса распределения тока и повреждения структура живой ткани Червяков Д.М. [95] теоретически доказал и экспериментально подтвердил, что ток с большой плотностью проходит через межклетник и повреждает его структуру в первую очередь. За счет повреждения структуры межклетника изменяются его параметры: температура, химический состав, давление и т.д. Но межклетник является окружающей (внешней) средой клетки, а переход одного из параметров внешней среды за крайние значения допустимой нормы ведет клетку к гибели, которая проявляется в гидродинамическом разрыве мембраны клетки и вытекании внутреннего содержимого в межклетник.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.