Электрокультивация как способ уничтожения сорной растительности, страница 14

Простейшая мобильная электротехнологическая установка для борьбы с сорняками высоковольтным электрическим током представляет собой преобразователь механической энергии в электрическую высокого напряжения. К выходу преобразователя подключены два электрода, один - в виде горизонтальной штанги, вынесенный в полевую зону машины, второй - заземляющий. На горизонтальной штанге размещают от одного до нескольких простых потенциальных электродов. Электроустановка агрегатируется с трактором и работает от его вала отбора мощности [20]. Воздействие на сорные растения при этой технологии осуществляется в результате прохождения между металлическими электродами (рис. 3.2.1) электрического тока через почву и сорные растения, т.е. при электрокультивации обеспечивается обработка растительных материалов, почвы с микрофлорой потоками электронов, ионов, плазмы, нейтральных атомов. Обрабатывающим инструментом при электрокультивации является электрод. При работе электрокультиватора основной функцией электродов является подвод технологического тока к сорному растению, а энергетические потоки электронов, ионов, плазмы, нейтральных атомов возникают в межэлектродном промежутке, около электродов и на их поверхностях. Эти потоки вызывают эмиссию частиц вещества электродов - атомов, электронов, ионов и фотонов, разогревают и модифицируют поверхностные слои электродов, при контакте электрода с наземной частью сорняков вызывают дефекты в структуре растительной ткани [21].

Рис. 3.2.1. Подвод технологического тока при контакте электрода с растением:

- электрод;  - направление движения электрокультиватора.

При электрокультивации электрический ток мгновенно проходит через листья, стебли и корневую систему сорняков, "проникает" во все части растения, включая "спящие" почки. На биохимическом уровне электрический ток нарушает процессы синтеза белков, что вызывает прекращение деления клеток в меристемных тканях. Рост чувствительных сорных растений и конкуренция с культурой прекращается мгновенно после обработки электрокультиватором. Реакция растений после электрокультивации не отличается от реакции после применения гербицидов (рис. 3.2.2).

Рис.3.2.2. Реакция растения в ответ на обработку электрокультиватором:

а – прекращение активности роста после обработки; б – остановка роста и пожелтение; в – образование пятен и гибель точек роста; г – гибель.

Максимально быстрый эффект электрокультивации достигается при обработке на ранних стадиях развития малолетних двудольных и в фазе розетки многолетних корнеотпрысковых сорных растений, а также при благоприятных условиях роста - оптимальной влажности и температуре. Рекомендуемая скорость движения электрокультиватора при обработке – до 4,5 км/ч. Пониженные температуры до и после обработки не влияют на конечный результат действия электрического тока. Выявлен широкий диапазон сроков применения электрокультиватора: от фазы 2-х листьев до появления плодов (клубней, корней, зерен) у культуры; обработка   осенью  и  ранней   весной   при   пониженных температурах, начиная с +5°С. Экспериментально доказана безопасность электрокультивации для последующих культур в севообороте.

Растения содержат множество комплексных органических соединений, которые обладают электрической проводимостью. Поэтому подача напряжения к растению должна вызвать прохождение тока по нему и сопровождаться нагревом растения и различными биохимическими процессами, что может явиться причиной его гибели (рис. 3.2.3). С другой стороны, при подаче напряжения к растению по его поверхности и в воздухе может возникнуть искровой разряд, что должно привести к образованию ударной волны, создающей значительные механические воздействия на растения.

Рис. 3.2.3. Воздействие электрического тока на сорняки