Электробиофизика и техника электрического повреждения, страница 36

Существует большое число публикаций по методологии поражения растительной ткани электрическим током. Однако полная теория повреждения структуры тканей электрическим током находится сейчас на стадии становления. Ее развитие в значительной мере сдерживалось отсутствием адаптивных методов анализа сложных систем, уровнем развития вычислительной техники, не систематизированностью экспериментального материала по электрофизическим свойствам сорных растений почвы. Некоторые общие положения  [19] этой теории приведены ниже:

● нарушение барьерной функции мембраны клетки лежит в основе её повреждения в ЭМП;

● устойчивость ткани к повреждающему действию электрического тока вдоль волокон намного ниже, чем поперек. Напряженность электрического поля, при превышении которой происходит пробой клеток, зависит от ориентации клетки относительно силовых линий ЭМП. Она минимальна для сквозного пробоя клеток расположенных вдоль стебля или корня. В процессе развития растения устойчивость его тканей к ЭМП возрастает;

● степень повреждения растения увеличивается по мере приближения электрода к тканям корня и имеет максимальное значение при его ориентации в радиальном направлении к точечному электроду;

● электрическое повреждение растений целесообразно проводить в начальной стадии их развития при иссушенном верхнем слое почвы. Касание электродов почвы нежелательно вследствие увеличения расхода электрической энергии на электрокультивацию.

К особенностям электродной системы, которые необходимо учитывать при разработке технологии электрокультивации и оборудования ЭТК, следует отнести резкие изменения параметров технических и биологических объектов в МЭП, физические явления и различного рода процессы в МЭП, подверженные резким и внезапным изменениям их внутренних свойств и характеристик окружающей среды. При этом ряд фазовых параметров (координат) и состояний структуры МЭП можно оценивать с помощью датчиков (измерителей) и индикаторов. Однако эти оценки в большинстве случаев являются лишь косвенными признаками состояния межэлектродной системы и ее структуры. Они, как при измерении электрофизических характеристик биологической ткани, растений и в других сложных системах, искажаются помехами, содержат инструментальные и методические ошибки, с чем приходилось многократно сталкиваться в процессе экспериментальных исследований и математического моделирования. В довольно сложном МЭП при электрокультивации без специальной, тонкой и сложной обработки информации нельзя уверенно судить о состоянии МЭП и его структуры в тот или иной момент времени. Таким образом, особенностью ЭТК является случайный скачкообразный характер процессов, протекающих в МЭП, который накладывает специфические требования к их электрооборудованию и в частности к электродной системе.

Высокие темпы научно-технического прогресса в ближайшем будущем должны снять или существенно ослабить вышеуказанные сдерживающие факторы. В то же время из-за отсутствия полной теории повреждения сорняков электрическим током затруднительно разработать и создать энергосберегающую электродную систему, посредством которой растение и их ткани попадают в электрическую цепь при электрокультивации. В настоящее время возникла необходимость совершенствования электродной системы с точки зрения фильтрации, сглаживания, идентификации и управления процессом повреждения электрическим током структуры, выполняющей функции выживания  сорных растений. Совершенствование электродной системы в этом направлении способно повысить эффективность функционирования ЭТК в посевах и посадках сельскохозяйственных культур, поэтому основными тенденциями развития конструкций и систем являются:

● увеличение ширины захвата, рабочих скоростей;

● снижение затрат электрической энергии на подавление жизнеспособности сорных растений;

● внедрение микропроцессорных систем защиты людей и животных от электрического поражения;

● совершенствование микропроцессорных систем контроля и управления технологическими режимами электрокультивации;

● обеспечение антикоррозийной защиты электродных систем;

● совершенствование электродных систем путем точного дозирования введенной электрической энергии в биологическую ткань сорных растений для снижения их конкурентоспособности.