Электробиофизика и техника электрического повреждения, страница 15

Анализ НИОКР показывает, что один из недостатков ЭТК - увеличенный расход энергии для поражения растений сдерживает их практическое применение. Остановимся на этой проблеме. К структуре, выполняющей функции выживания многолетних сорняков, т.е. у K-стратегов [15] относится корневая система в верхнем слое почвы, а у сорняков с признаками r-стратегов - клеточные пространства тканей стебля и корней, прилегающих к основанию корневой системы. Иначе чем ближе к основанию корневой системы стянута область повреждения растительной ткани, тем выше вероятность поражения растения и ниже затраты электрической энергии. Элементы конструкции электродной системы должны обеспечивать возможность подобного копирования поверхности почвы рабочими органами - электродами в вертикальной плоскости. В [35, 50] рассмотрены технические возможности копирования электродами микрорельефа поверхности почвы и приведены некоторые вопросы теории копирования:

● технические средства, применяемые при копировании;

● системы автоматического регулирования положения рабочих органов, используемые на мобильных сельскохозяйственных машинах;

● возможность их применения на ЭТК.

При разработке электродов [19] были сделаны попытки, сохранив преимущества штанговых многофазных систем, исключить присущие им недостатки. В частности, обработку до всходов проводить с электродами (рис. 1.14, 1.15), перекрывающими ширину захвата ЭТК, B=6м. После появления всходов при вторичном прорастании сорняков электрокультивацию можно проводить с электродами для междурядной обработки, которыми обеспечивается копирование микрорельефа поверхности почвы.

В конструкциях ЭТК должен быть использован принцип раздельного повреждения сорных растений в каждом междурядье, предлагаемый ВИЭСХ, ЧИМЭСХ-ЧГАУ, Брянского СХИ. К каждой паре электродов (А-В, В-С, С-А и т.д. в зависимости от числа пар электродов) подводится высокое напряжение от отдельного преобразователя, причем электроды устанавливаются под некоторым углом к направлению движения агрегата. Преобразователь крепится на несущей конструкции (раме), агрегатируемой с трактором, высота расположения которой может регулироваться выдвижением штока гидроцилиндра. Электроды выполнены в виде металлических стержней, закрепленных на диэлектрической штанге в виде трубы. Штанга шарнирно соединена с несущей рамой, внутри штанги проходит питающий высоковольтный кабель. При таком техническом решении исключается использование электрических изоляторов, повышается надежность электродной системы и уменьшается энергия, расходуемая на электрическое повреждение, так как электроды при таком расположении будут скользить вдоль растений, отклоняя их в меньшей степени. При установке специальных рабочих органов-электродов электротехнологическую машину можно использовать перед уборкой картофеля, свеклы для искусственного прекращения вегетации растений (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Электродная система для предуборочной обработки ботвы электрическим током

В процессе обработки делитель стеблей 4 из диэлектрика, перемещаясь по центру рядка культуры, делит стебли ботвы на две части. При контакте электродов 2 и 3 (скользящие копиры 5 электродов выполнены из диэлектрика) с ботвой от высоковольтного блока 1 через стебли и основание корневой системы картофеля протекает электрический ток, который вызывает дефекты в структуре растительной ткани, повреждает ботву и создает условия для ускоренного дозревания клубней. Так как к структуре, выполняющей функции выживания ботвы относятся клеточные пространства ее тканей, прилегающих к основанию корневой системы, то при данной электротехнологии область повреждения растительной ткани стянута близко к основанию корневой системы, следовательно выше вероятность поражения ботвы и ниже затраты электрической энергии.

Кроме того, выявлен общий недостаток, присущий ЭТК - отсутствие автоматического регулирования электрическими режимами работы. По этой причине процесс электрокультивации приводит к повышенным энергозатратам технологического процесса, так как электрические режимы работы не соответствуют основной цели этой электротехнологии - ввод минимальной дозы электрической энергии в структуры, выполняющие функции выживания растительного организма с целью их повреждения. Остановимся на этой проблеме.