Электрокультивация как способ уничтожения сорной растительности, страница 49

Изменение величины тока, протекающего по растению (при постоянном напряжении), естественно, связано с изменением его сопротивления. В опытах выявлено, что скорость изменения сопротивления, т.е., скорость повреждения растения, повышается с увеличением напряжения от 100-2000 до 3700 Ом/с при 1 и 5 кВ соответственно. При достижении стабильного сопротивления R_K растения, находящегося под воздействием напряжения, в последнем уже возникают серьезные повреждения, достаточные для летального исхода, и, следовательно, достижение R_K может служить сигналом для окончания обработки растения. Однако даже при одинаковых геометрических размерах растения одного и того же вида наблюдается значительный разброс значений конечных сопротивлений. Более универсальным индикатором окончания обработки можно считать отношение начального R_H и конечного R_K стабильного сопротивлений, которое, как показали проведенные эксперименты, меньше зависит от уровня рабочего напряжения и индивидуальных свойств растений. Так, для цветушной сахарной свеклы среднее значение R_H / R_K=4,4 и незначительно зависит от размеров растения и уровня приложенного напряжения.

Проведена серия опытов по определению летальной дозы электрической энергии, необходимой для уничтожения некоторых культурных и сорных растений, в зависимости от вида растений и времени их вегетации. В процессе исследования растения подвергали воздействию напряжений от 1 до 5 кВ в течение 0,084-16с при силе тока, протекающего через растения, от 0,204 до 2,43А.

Оценивали летальную дозу энергии, т.е. минимальную дозу, вызывающую 100%-ную гибель растений, и дозу энергии, вызывающую гибель 50% обработанных растений. Значения летальных доз энергии для растений разных видов с разным периодом вегетации представлены в таблице П3.2.

Таблица П3.2. Величина летальной дозы электрической энергии в зависимости от вида и периода вегетации растений

На основании приведенных данных можно сделать следующие выводы: летальная доза энергии, необходимая для уничтожения растений при электровоздействии, изменяется от 40 до 3000 Дж; в зависимости от времени вегетации летальная доза для одного и того же растения может отличаться в 10-15 раз; при одинаковом времени вегетации имеет место селективность реакции растений на электрическое воздействие.

Американские ученые дают теоретическое обоснование селективности воздействия тока на растения. Они исходят из представления о том, что растение как элемент электрической цепи может быть представлено переменным сопротивлением R(t). Тогда, по известным законам электротехники при постоянном напряжении и времени воздействия тока на растения, энергия W, рассеянная за время t на растении, равна W=b/R(t), где b - постоянная, т.е. при постоянном напряжении и времени воздействия энергия, рассеянная в растении, обратно пропорциональна его сопротивлению. Считая, что энергия, выделяющаяся в растении, идет только на его нагрев и, следовательно, увеличение температуры растения, T является функцией его массы М и удельной теплоемкости С, т.е. . Так как сопротивление растений, их масса и в меньшей степени удельная теплоемкость изменяются в широких пределах, то и нагрев растений при заданной энергии выхода изменяется соответственно в очень большом диапазоне. Последний определяет селективность реакции растений на электровоздействие. При изложенной интерпретации результатов экспериментальный факт (наблюдающаяся селективность реакции растений на электровоздействие) - может служить дополнительным аргументом в пользу тепловой теории летального воздействия электрического тока.