Електростимулатор на растежа на растенията

Слънчевите клетки наистина удивяват въображението, щом се замисли за тяхното изключително разнообразие от приложения. Всъщност обхватът на слънчевите клетки е доста широк.

По-долу е приложение, в което е трудно да се повярва. Говорим за фотоелектрични преобразуватели, които стимулират растежа на растенията. Звучи невероятно?

растеж на растенията

За начало е най-добре да се запознаете с основите на живота на растенията. Повечето читатели са добре запознати с феномена фотосинтеза, който е основната движеща сила в живота на растенията. По същество фотосинтезата е процесът, чрез който слънчевата светлина позволява на растенията да се подхранват.

Въпреки че процесът на фотосинтеза е много по-сложен от обяснението, което е възможно и подходящо в тази книга, този процес е както следва. Листата на всяко зелено растение се състои от хиляди отделни клетки. Те съдържат вещество, наречено хлорофил, което, между другото, придава на листата зелен цвят. Всяка такава клетка е миниатюрно химическо растение. Когато частица светлина, наречена фотон, влезе в клетка, тя се абсорбира от хлорофил. Освободената по този начин фотонна енергия активира хлорофила и инициира поредица от трансформации, които в крайна сметка водят до образуването на захар и нишесте, които се усвояват от растенията и стимулират растежа.

Тези вещества се съхраняват в клетката, докато не са необходими на растението. Безопасно е да се предположи, че количеството хранителни вещества, които листът може да осигури на растението, е право пропорционално на количеството слънчева светлина, падаща върху повърхността му. Това явление е подобно на преобразуването на енергия от слънчева клетка.

Няколко думи за корените

Само слънчевата светлина обаче не е достатъчна за растението. За да произвежда хранителни вещества, листата трябва да имат суровина. Доставчикът на такива вещества е развита коренова система, чрез която те се усвояват от почвата*.( * Не само от почвата, но и от въздуха. За щастие на хората и животните, растенията дишат въглероден диоксид през деня, с който ние постоянно обогатяваме атмосферата чрез издишване на въздух, в който съотношението на въглероден диоксид към кислород е значително увеличено в сравнение с въздуха, който дишаме.). Корените, които са сложни структури, са също толкова важни за развитието на растенията, колкото и слънчевата светлина.

Обикновено кореновата система е толкова обширна и разклонена, колкото и растението, което храни. Например, може да се окаже, че здраво растение с височина 10 см има коренова система, която влиза в земята на дълбочина 10 см. Разбира се, това не винаги е така и не при всички растения, но като правило , това е случая.

Следователно би било логично да се очаква, че ако е възможно по някакъв начин да се увеличи растежът на кореновата система, тогава горната част на растението ще последва примера и ще расте със същото количество. Всъщност така се случва. Установено е, че благодарение на действие, което все още не е напълно разбрано, слабият електрически ток наистина насърчава развитието на кореновата система, а оттам и растежа на растението. Предполага се, че подобна стимулация с електрически ток всъщност допълва енергията, получена по обичайния начин по време на фотосинтезата.

Фотоелектричество и фотосинтеза

Слънчевата клетка, подобно на листните клетки по време на фотосинтезата, поглъща фотон от светлина и преобразува енергията му в електрическа енергия. Въпреки това, слънчевата клетка, за разлика от листата на растението, изпълнява функцията на преобразуване много по-добре. И така, конвенционалната слънчева клетка преобразува поне 10% от светлината, падаща върху нея, в електрическа енергия. От друга страна, по време на фотосинтезата, почти 0,1% от падащата светлина се превръща в енергия.

Ориз. един.Има ли полза от стимулант на кореновата система? Това може да се реши, като се разгледа снимка на две растения. И двамата са от един и същи вид и възраст, израснали са в еднакви условия. Растението отляво имаше стимулатор на кореновата система.

За експеримента са избрани разсад с дължина 10 см. Те растяха на закрито със слаба слънчева светлина, проникваща през прозорец, разположен на значително разстояние. Не беше направен опит да се благоприятства някое конкретно растение, освен че лицевата плоча на фотоволтаичната клетка беше ориентирана по посока на слънчевата светлина.

Експериментът продължи около 1 месец. Тази снимка е направена на 35-ия ден. Трябва да се отбележи, че растението със стимулатор на кореновата система е повече от 2 пъти по-голямо от контролното растение.

Когато една слънчева клетка е свързана към кореновата система на растението, растежът му се стимулира. Но тук има един трик. Той се крие във факта, че стимулирането на растежа на корените дава по-добри резултати при сенчести растения.

Проучванията показват, че за растенията, изложени на ярка слънчева светлина, има малка или никаква полза от стимулиране на корените. Това вероятно е така, защото такива растения имат достатъчно енергия от фотосинтезата. Очевидно ефектът от стимулация се появява само когато единственият източник на енергия за растението е фотоелектрически преобразувател (слънчева клетка).

Трябва обаче да се помни, че слънчевата клетка преобразува светлината в енергия много по-ефективно от листата при фотосинтеза. По-специално, той може да преобразува в полезно количество електрическа светлина, която би била просто безполезна за растението, като светлина от флуоресцентни лампи и лампи с нажежаема жичка, които се използват ежедневно за осветление на помещения. Експериментите показват също, че при семена, изложени на слаб електрически ток, покълването се ускорява и броят на леторастите и в крайна сметка добивът се увеличава.

Дизайнът на стимулатора на растежа

Всичко, което е необходимо за тестване на теорията, е една слънчева клетка. Все пак имате нужда от чифт електроди, които лесно могат да се забият в земята близо до корените (фиг. 2).

Ориз. 2.Можете бързо и лесно да тествате стимулатора на кореновата система, като забиете няколко дълги пирона в земята близо до растението и ги свържете с проводници към слънчева клетка.

Размерът на слънчевата клетка по принцип няма значение, тъй като токът, необходим за стимулиране на кореновата система, е незначителен. За най-добри резултати обаче повърхността на слънчевата клетка трябва да е достатъчно голяма, за да улавя повече светлина. Като се вземат предвид тези условия, за стимулатор на кореновата система беше избран елемент с диаметър 6 cm.

Два пръта от неръждаема стомана бяха свързани към диска на елемента. Единият от тях беше запоен към задния контакт на елемента, а другият - към горната токосъбираща решетка (фиг. 3). Не се препоръчва обаче елементът да се използва като закопчалка за пръти, тъй като е твърде крехък и тънък.

Ориз. 3

Най-добре е слънчевата клетка да се фиксира върху метална плоча (главно алуминий или неръждаема стомана) с малко по-голям размер. След като се уверите, че електрическият контакт на плочата от задната страна на елемента е надежден, можете да свържете единия прът към плочата, а другият към мрежата на тококолектора.

Можете да сглобите конструкцията по друг начин: поставете елемента, пръчките и всичко останало в пластмасов защитен калъф. За тази цел са подходящи кутии, изработени от тънка прозрачна пластмаса (използвани например за опаковане на възпоменателни монети), които могат да бъдат намерени в галантерия, железария или магазин за офис консумативи. Необходимо е само да се укрепят металните пръти, така че да не се превъртат или огъват. Можете дори да напълните целия продукт с течен втвърдяващ се полимерен състав.

Трябва обаче да се има предвид, че при втвърдяването на течни полимери се получава свиване. Ако елементът и прикрепените пръти са здраво закрепени, тогава няма да възникнат усложнения. Лошо фиксиран прът по време на свиване на полимерното съединение може да унищожи елемента и да го деактивира.

Елементът също се нуждае от защита от външната среда. Силиконовите слънчеви клетки са леко хигроскопични, способни да абсорбират малки количества вода. Разбира се, с течение на времето водата прониква малко вътре в кристала и разрушава най-засегнатите атомни връзки *. ( * Механизмът на влошаване на параметрите на соларните клетки под въздействието на влага е различен: на първо място, металните контакти са корозирали и антирефлексните покрития се отлепват, на краищата на соларните клетки се появяват проводими джъмпери, шунтиращи p-n прехода.). В резултат на това електрическите характеристики на елемента се влошават и в крайна сметка той се проваля напълно.

Ако елементът е запълнен с подходящ полимерен състав, проблемът може да се счита за решен. Други методи за закрепване на елемента ще изискват други решения.

Списък с части
Слънчева клетка с диаметър 6 см. Две пръчки от неръждаема стомана с дължина приблизително 20 см. Подходяща пластмасова кутия (виж текста).

Експеримент със стимулатор на растежа

Сега, когато стимулаторът е готов, трябва да залепите две метални пръчки в земята близо до корените. Слънчевата клетка ще свърши останалото.

Можете да настроите такъв прост експеримент. Вземете две еднакви растения, за предпочитане отглеждани в подобни условия. Засадете ги в отделни саксии. Поставете електродите на стимулатора на кореновата система в една от саксиите и оставете второто растение за контрол. Сега е необходимо да се грижите и за двете растения еднакво, като ги поливате едновременно и им обръщате еднакво внимание.

След около 30 дни може да се види поразителна разлика между двете растения. Подсилващото растение растение ще бъде ясно по-високо от контролното растение и ще има повече листа. Този експеримент се прави най-добре на закрито, като се използва само изкуствено осветление.

Стимулаторът може да се използва върху стайни растения, за да ги поддържа здрави. Градинар или цветар може да го използва, за да ускори покълването на семената или да подобри кореновата система на растенията. Независимо от вида на употребата на този стимулант, можете да експериментирате добре в тази област.

Електрификация на почвата и прибиране на реколтата

За да увеличи производителността на земеделските растения, човечеството отдавна се е обърнало към почвата. Фактът, че електричеството може да увеличи плодородието на горния обработваем слой на земята, тоест да подобри способността му да образува голяма реколта, отдавна е доказано от експериментите на учени и практици. Но как да го направим по-добре, как да свържем електрификацията на почвата със съществуващите технологии за нейната обработка? Това са проблемите, които и сега не са напълно разрешени. В същото време не трябва да забравяме, че почвата е биологичен обект. И с неумела намеса в този установен организъм, особено с такъв мощен инструмент като електричеството, е възможно да му се нанесат непоправими щети.

При наелектризирането на почвата те виждат преди всичко начин за въздействие върху кореновата система на растенията. Към днешна дата са натрупани много данни, които показват, че слаб електрически ток, пропуснат през почвата, стимулира растежните процеси в растенията. Но дали това е резултат от пряко действие на електричеството върху кореновата система, а чрез нея и върху цялото растение, или е резултат от физични и химични промени в почвата? Известна стъпка към разбирането на проблема беше направена своевременно от ленинградски учени.

Експериментите, които провеждаха, бяха много сложни, защото трябваше да открият дълбоко скрита истина. Те взеха малки полиетиленови тръбички с дупки, в които бяха засадени разсад царевица. Епруветките бяха пълни с хранителен разтвор с пълен набор от химически елементи, необходими за разсад. А през него с помощта на химически инертни платинени електроди се пропускаше постоянен електрически ток от 5-7 μA / кв. виж Обемът на разтвора в камерите се поддържа на същото ниво чрез добавяне на дестилирана вода. Въздухът, от който корените се нуждаят, се подава систематично (под формата на мехурчета) от специална газова камера. Съставът на хранителния разтвор непрекъснато се следи от сензори на един или друг елемент - йон-селективни електроди. И според регистрираните промени, те заключиха какво и в какво количество е усвоено от корените. Всички останали канали за изтичане на химични елементи бяха блокирани. Успоредно с това работеше и контролен вариант, при който всичко беше абсолютно същото, с изключение на едно - през разтвора не се пропускаше електрически ток. И какво?

Изминаха по-малко от 3 часа от началото на експеримента, а разликата между опциите за управление и електричество вече излезе наяве. При последния хранителните вещества се усвояват по-активно от корените. Но може би не корените, а йоните, които под въздействието на външен ток започнаха да се движат по-бързо в разтвора? За да се отговори на този въпрос, в един от експериментите са измерени биопотенциалите на разсада и хормоните на растежа са включени в „работата“ в определен момент. Защо? Да, защото без допълнителна електрическа стимулация те променят активността на усвояване на йони от корените и биоелектричните характеристики на растенията.

В края на експеримента авторите правят следните изводи: „Пропускането на слаб електрически ток през хранителния разтвор, в който е потопена кореновата система на царевичните разсад, има стимулиращ ефект върху усвояването на калиеви йони и нитрат азот от хранителния разтвор от растенията." И така, все пак електричеството стимулира дейността на кореновата система? Но как, чрез какви механизми? За да бъде напълно убедителен в кореновия ефект на електричеството, беше поставен друг експеримент, в който имаше и хранителен разтвор, имаше корени, сега краставици и бяха измерени биопотенциали. И в този експеримент работата на кореновата система се подобри с електрическа стимулация. Все още обаче е далеч от разгадаването на начините на неговото действие, въпреки че вече е известно, че електрическият ток има както пряко, така и косвено въздействие върху растението, чиято степен на влияние се определя от редица фактори.

Междувременно изследванията за ефективността на електрификацията на почвата се разшириха и задълбочиха. Днес те обикновено се извършват в оранжерии или в условията на вегетационни експерименти. Това е разбираемо, тъй като това е единственият начин да се избегнат грешки, които неволно се допускат при провеждане на експерименти в полеви условия, при които е невъзможно да се установи контрол върху всеки отделен фактор.

Много подробни опити с електрификацията на почвата бяха проведени в Ленинград от учения В. А. Шустов. В леко подзолиста глинеста почва той добави 30% хумус и 10% пясък и през тази маса, перпендикулярна на кореновата система между два стоманени или въглеродни електрода (последните се показаха по-добре) премина ток с промишлена честота с плътност 0,5 mA / кв. виж Реколтата от репички се увеличава с 40-50%. Но постоянен ток със същата плътност намали събирането на тези кореноплодни култури в сравнение с контролата. И само намаляване на неговата плътност до 0,01-0,13 mA / кв. cm доведе до увеличаване на добива до нивото, получено с използването на променлив ток. Каква е причината?

С помощта на белязан фосфор беше установено, че променлив ток над посочените параметри има благоприятен ефект върху усвояването на този важен електрически елемент от растенията. Имаше и положителен ефект от постоянния ток. Със своята плътност от 0,01 mA / кв. cm се получава реколта, приблизително равна на тази, получена при използването на променлив ток с плътност 0,5 mA / кв. вижте Между другото, от четирите тествани честоти на променлив ток (25, 50, 100 и 200 Hz) честотата от 50 Hz се оказа най-добрата. Ако растенията бяха покрити със заземени решетки, тогава добивът от зеленчукови култури беше значително намален.

Арменският изследователски институт по механизация и електрификация на селското стопанство използва електричество за стимулиране на тютюневите растения. Изследвахме широк диапазон от плътности на тока, предавани в напречното сечение на кореновия слой. За променлив ток беше 0,1; 0,5; 1,0; 1.6; 2,0; 2,5; 3,2 и 4,0 а / кв. м, за постоянен - ​​0,005; 0,01; 0,03; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125 и 0,15 а/кв. м. Като хранителен субстрат е използвана смес, състояща се от 50% черна почва, 25% хумус и 25% пясък. Най-оптимални се оказаха плътности на тока от 2,5 а/кв.м. m за променлива и 0,1 a / кв. m за постоянно с непрекъснато подаване на електричество за един месец и половина. В същото време добивът на суха маса тютюн в първия случай надвишава контрола с 20%, а във втория - с 36%.

Или доматите. Експериментаторите създадоха постоянно електрическо поле в своята коренна зона. Растенията се развиват много по-бързо от контролите, особено във фазата на пъпкуване. Те са имали по-голяма листна повърхност, активността на ензима пероксидаза се е увеличила и дишането се е увеличило. В резултат на това увеличението на добива беше 52%, като това се случи основно поради увеличаване на размера на плодовете и техния брой на растение.

Постоянният ток, преминаващ през почвата, също има благоприятен ефект върху овощните дървета. Това беше забелязано от И. В. Мичурин и успешно приложено от неговия най-близък помощник И. С. Горшков, който посвети цяла глава на този въпрос в книгата си „Статии за овощарството“ (Москва, Изд. Селск. лит., 1958). В този случай овощните дървета преминават по-бързо през детския (учените казват „ювенилен“) етап на развитие, увеличават се тяхната студоустойчивост и устойчивост на други неблагоприятни фактори на околната среда, в резултат на което се увеличава производителността. За да не съм безпочвен, ще дам конкретен пример. При преминаване на постоянен ток през почвата, върху която непрекъснато растат млади иглолистни и широколистни дървета през светлата част на деня, в живота им настъпват редица забележителни явления. През юни-юли опитните дървета се характеризират с по-интензивна фотосинтеза, която е резултат от стимулиране на растежа на почвената биологична активност с електричество, увеличаване на скоростта на движение на почвените йони и по-добро усвояване от кореновата им система на растенията. Освен това токът, протичащ в почвата, създава голяма потенциална разлика между растенията и атмосферата. И това, както вече споменахме, само по себе си е благоприятен фактор за дърветата, особено младите. При следващия опит, проведен под филмово покритие, при непрекъснато предаване на постоянен ток, фитомасата на едногодишните разсад от бор и лиственица се е увеличила с 40-42%. Ако този темп на растеж се запази в продължение на няколко години, тогава не е трудно да си представим каква огромна полза ще се окаже.

Интересен експеримент за влиянието на електрическото поле между растенията и атмосферата е проведен от учени от Института по физиология на растенията на Академията на науките на СССР. Те открили, че фотосинтезата протича по-бързо, толкова по-голяма е потенциалната разлика между растенията и атмосферата. Така, например, ако държите отрицателен електрод близо до растението и постепенно увеличавате напрежението (500, 1000, 1500, 2500 V), тогава интензивността на фотосинтезата ще се увеличи. Ако потенциалите на растението и атмосферата са близки, тогава растението престава да абсорбира въглероден диоксид.

Трябва да се отбележи, че са проведени много експерименти по електрификацията на почвата, както у нас, така и в чужбина. Установено е, че този ефект променя движението на различни видове почвена влага, насърчава възпроизвеждането на редица вещества, които са трудни за смилане от растенията, и провокира голямо разнообразие от химични реакции, които от своя страна променят реакцията на почвен разтвор. При електрическо въздействие върху почвата със слаби течения, микроорганизмите се развиват по-добре в нея. Определени са и параметрите на електрическия ток, които са оптимални за различни почви: от 0,02 до 0,6 mA/sq. cm за постоянен ток и от 0,25 до 0,5 mA / кв. вижте за променлив ток. На практика обаче токът на тези параметри, дори на подобни почви, може да не даде увеличение на добива. Това се дължи на разнообразието от фактори, които възникват, когато електричеството взаимодейства с почвата и растенията, култивирани върху нея. В почвата, принадлежаща към една и съща класификационна категория, във всеки конкретен случай може да има напълно различни концентрации на водород, калций, калий, фосфор и други елементи, може да има различни условия на аерация и следователно преминаване на собствено редокс процеси и др. И накрая, не бива да забравяме за постоянно променящите се параметри на атмосферното електричество и земния магнетизъм. Много зависи и от използваните електроди и метода на електрическо облъчване (постоянно, краткотрайно и т.н.). Накратко, във всеки случай е необходимо да се опитате и изберете, опитайте и изберете ...

Поради тези и редица други причини, електрификацията на почвата, въпреки че допринася за увеличаване на добива на земеделски растения и често доста значително, все още не е придобила широко практическо приложение. Разбирайки това, учените търсят нови подходи към този проблем. Така че се предлага почвата да се третира с електрически разряд, за да се фиксира азот в нея - едно от основните "ястия" за растенията. За да направите това, в почвата и атмосферата се създава непрекъснат дъгов разряд с променлив ток с ниско напрежение. И там, където той „работи“, част от атмосферния азот преминава в нитратни форми, които се усвояват от растенията. Това обаче се случва, разбира се, на малка площ от полето и е доста скъпо.

По-ефективен е друг начин за увеличаване на количеството на усвоими форми на азот в почвата. Състои се в използването на електрически разряд с четка, създаден директно в обработваемия слой. Разрядът с четка е форма на газов разряд, който възниква при атмосферно налягане върху метален връх, към който се прилага висок потенциал. Големината на потенциала зависи от позицията на другия електрод и от радиуса на кривината на върха. Но във всеки случай трябва да се измерва в десет киловолта. След това, на върха на точката, се появява подобен на четка лъч от прекъсващи и бързо смесващи се електрически искри. Такова изхвърляне причинява образуването на голям брой канали в почвата, в които преминава значително количество енергия и, както показват лабораторни и полеви експерименти, допринася за увеличаване на формите на азот, усвоен от растенията в почвата и в резултат на това увеличение на добива.

Още по-ефективно е използването на електрохидравличния ефект при обработката на почвата, който се състои в създаване на електрически разряд (електрическа мълния) във вода. Ако част от почвата се постави в съд с вода и в този съд се направи електрически разряд, тогава почвените частици ще бъдат смачкани, освобождавайки голямо количество елементи, необходими за растенията и свързване на атмосферния азот. Този ефект на електричеството върху свойствата на почвата и водата има много благоприятен ефект върху растежа на растенията и тяхната продуктивност. Като се има предвид голямата перспектива на този метод за наелектризиране на почвата, ще се опитам да говоря за него по-подробно в отделна статия.

Друг начин за наелектризиране на почвата е много любопитен - без външен източник на ток. Тази посока се разработва от кировоградския изследовател И. П. Иванко. Той разглежда почвената влага като вид електролит, който е под влияние на електромагнитното поле на Земята. На интерфейса метал-електролит, в този случай, разтвор метал-почва, възниква галванично-електричен ефект. По-специално, когато стоманена тел е в почвата, на повърхността й се образуват катодни и анодни зони в резултат на редокс реакции и металът постепенно се разтваря. В резултат на това възниква потенциална разлика на междуфазните граници, достигаща 40-50 mV. Образува се и между два проводника, положени в почвата. Ако проводниците са например на разстояние 4 м, тогава потенциалната разлика е 20-40 mV, но варира значително в зависимост от влажността и температурата на почвата, нейния механичен състав, количеството на тора и други фактори .

Авторът нарече електродвижещата сила между два проводника в почвата "агро-ЕМП", той успя не само да я измери, но и да обясни общите закономерности, по които се формира. Характерно е, че в определени периоди, като правило, при смяна на фазите на луната и смяна на времето, стрелката на галванометъра, с която се измерва токът, който възниква между проводниците, рязко сменя позицията си - промените, съпътстващи подобни явления в състоянието на електромагнитното поле на Земята, което се предава на почвения "електролит".

Въз основа на тези идеи авторът предлага да се създадат електролизируеми агрономически полета. За целта специален трактор разпределя стоманена тел с диаметър 2,5 мм, навита от барабан по дъното на слота до дълбочина 37 см. повърхност на почвата. След 12 m по ширината на полето операцията се повтаря. Имайте предвид, че телта, поставена по този начин, не пречи на конвенционалната селскостопанска работа. Е, ако е необходимо, стоманените проводници могат лесно да бъдат отстранени от почвата с помощта на модула за размотаване и навиване за измерване на тел.

Експериментите установяват, че при този метод върху електродите се индуцира "агро-емф" от 23-35 mV. Тъй като електродите имат различни полярности, между тях възниква затворена електрическа верига през влажна почва, през която протича постоянен ток с плътност от 4 до 6 μA / кв. виж анод. Преминавайки през почвения разтвор като през електролит, този ток подпомага процесите на електрофореза и електролиза в плодородния слой, поради което необходимите за растенията почвени химикали преминават от трудно усвоими в лесно смилаеми форми. Освен това под въздействието на електрически ток всички растителни остатъци, семена на плевели, мъртви животински организми се овлажняват по-бързо, което води до повишаване на плодородието на почвата.

Както се вижда, в този вариант електризацията на почвата става без изкуствен източник на енергия, само в резултат на действието на електромагнитните сили на нашата планета.

Междувременно, благодарение на тази „безвъзмездна“ енергия, в опитите се получава много високо увеличение на добива на зърно - до 7 центнера на хектар. Като се има предвид простотата, достъпността и добрата ефективност на предложената технология за електрификация, любители градинари, които се интересуват от тази технология, могат да прочетат за нея по-подробно в статията на I.P. 7 за 1985 г. При въвеждането на тази технология авторът съветва да се поставят проводниците в посока от север на юг, а земеделските растения, отглеждани над тях от запад на изток.

С тази статия се опитах да заинтересувам градинари-любители в използването на различни растения в процеса на отглеждане, в допълнение към добре познатите технологии за грижа за почвата, електрическа технология. Относителната простота на повечето методи за електрификация на почвата, достъпни за лица, получили познания по физика, дори в обхвата на програмата на средното училище, дава възможност да се използват и тестват в почти всеки градински парцел при отглеждане на зеленчуци, плодове и плодове , цветно-декоративни, лечебни и други растения. Експериментирах и с наелектризирането на почвата с постоянен ток през 60-те години на миналия век при отглеждане на разсад и разсад на овощни и ягодоплодни култури. В повечето експерименти се наблюдава стимулиране на растежа, понякога много значително, особено при отглеждане на разсад от череши и сливи. Така че, скъпи градинари любители, опитайте се да изпробвате някакъв начин за наелектризиране на почвата през следващия сезон върху всяка култура. Ами ако всичко върви добре за вас и всичко това може да се окаже една от златните мини?

В. Н. Шаламов

Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

Раздел: Проблеми и перспективи на агропромишления комплекс

Методът за електрическо стимулиране на живота на растенията

Ларцев Вадим Викторович

Известно е, че слаб електрически ток, преминаващ през почвата, има благоприятен ефект върху жизнената дейност на растенията. В същото време както у нас, така и в чужбина са проведени множество експерименти по електрификацията на почвата и влиянието на този фактор върху развитието на растенията. Установено е, че този ефект променя движението на различни видове почвена влага, насърчава разграждането на редица вещества, които са трудни за усвояване от растенията, провокира голямо разнообразие от химични реакции, които от своя страна променят реакцията на почвата. решение. Определени са и параметрите на електрическия ток, които са оптимални за различни почви: от 0,02 до 0,6 mA/cm2 за постоянен ток и от 0,25 до 0,50 mA/cm2 за променлив ток.

Предложен е метод за електрическо стимулиране на живота на растенията, описан в патент № RU2261588. Методът включва внасяне в почвата на дълбочина, удобна за по-нататъшна обработка, с определен интервал, в подходящи пропорции на метални частици под формата на прах, пръти, плочи с различни форми и конфигурации, изработени от различни видове метали и техните сплави, различаващи се по отношение на водорода в електрохимични серии от метални напрежения, редуващи въвеждането на метални частици от един вид метал с въвеждането на метални частици от друг тип, като се вземе предвид състава на почвата и вида на растението . Методът се основава на свойството на водата да променя pH, когато влезе в контакт с метали. (Заявление за откритието № ОТ ОВ от 03.07.1997 г. под заглавие „Свойството да променя водородния индекс на водата при контакт с метали“).

Като един от начините за увеличаване на токовете на електростимулация на растенията със съответните метали, поставени в почвата, се предлага посевите от земеделски култури да се поръсят със сода за хляб NaHCO3 (150-200 грама или по-малко на квадратен метър) преди поливане или директно поливайте културите с вода с разтворена сода в пропорции 25-30 грама или по-малко на 1 литър вода. Въвеждането на сода в почвата ще увеличи електрическите стимулационни токове на растенията. В същото време, разлагайки се на съставните си части под действието на електрически ток, самите компоненти на содата могат да се използват като елементи, необходими за усвояване от растенията.

Содата е полезно вещество за растенията, тъй като съдържа натриеви йони, които са необходими на растението – те участват активно в енергийния натриево-калиев метаболизъм на растителните клетки. Според хипотезата на П. Мичъл, която е в основата на цялата биоенергетика днес, хранителната енергия първо се превръща в електрическа енергия, която след това се изразходва за производството на АТФ. Натриевите йони, според последните проучвания, заедно с калиеви йони и водородни йони, участват в такава трансформация. електрическа стимулация на растението коренен заряд

Въглеродният диоксид, освободен при разлагането на содата, също може да се абсорбира от растенията, тъй като това е продуктът, който се използва за хранене на растението. За растенията въглеродният диоксид служи като източник на въглерод, а обогатяването му на въздуха в оранжерии и оранжерии води до увеличаване на добива.

Разликата между този метод и съществуващия прототип (метод на Пилсудски) е, че получените електрически стимулационни токове могат да бъдат избрани за различни сортове растения чрез подходящия избор на внесените метали, както и състава на почвата, като по този начин се избира оптималната стойност на електрически стимулационни токове.

Този метод може да се използва за парцели с различни размери. Този метод може да се използва както за единични растения (стайни растения), така и за култивирани площи. Може да се използва в оранжерии, в крайградски райони. Той е удобен за използване в космически оранжерии, използвани в орбитални станции, тъй като не се нуждае от захранване от външен източник на ток и не зависи от ЕМП, индуцирано от Земята (метод на Пилсудски). Лесно е за изпълнение, тъй като не изисква специално подхранване на почвата, използване на всякакви сложни компоненти, торове или специални електроди.

В случай на прилагане на този метод за посевни площи, броят на приложените метални пластини се изчислява от желания ефект от електростимулация на растенията, от вида на растението, от състава на почвата.

За приложение върху култивирани площи се предлага да се прилагат 150-200 грама мед-съдържащи плочи и 400 грама метални плочи, съдържащи сплави от цинк, алуминий, магнезий, желязо, натрий, калциеви съединения на 1 квадратен метър. Необходимо е да се въведат повече метали, които са в електрохимичната серия от напрежения на метали към водород като процент, тъй като те ще започнат да се възстановяват при контакт с почвения разтвор и от ефекта на взаимодействие с метали, които са в електрохимичния ред на напрежения на метали след водород. С течение на времето (при измерване на времето на редукционния процес на даден вид метали, които са преди водорода, за дадено почвено състояние) е необходимо почвеният разтвор да се попълва с такива метали.

Използването на този метод ще увеличи добива на културите, устойчивостта на растенията към замръзване и суша, ще намали използването на химически торове, пестициди и ще използва конвенционални селскостопански семена.

Ефектът на електрическата стимулация върху жизнената дейност на растенията е потвърден от много изследователи както у нас, така и в чужбина.

Има изследвания, които показват, че изкуственото увеличаване на отрицателния заряд на корена засилва притока на катиони в него от почвения разтвор.

Известно е, че "земната част на тревата, храстите и дърветата може да се счита за консуматори на атмосферни заряди. Що се отнася до другия полюс на растенията - кореновата му система, отрицателните въздушни йони имат благоприятен ефект върху него. За да го докажат, изследователите постави положително заредена пръчка - електрод, между корените на домат," издърпвайки "отрицателните въздушни йони от почвата. Реколтата от домати веднага се увеличи 1,5 пъти. Освен това се оказа, че отрицателните заряди се натрупват повече в почвата с висока съдържание на органична материя.Това се разглежда и като една от причините за нарастването на добивите.

Слабите постоянни токове имат значителен стимулиращ ефект, когато се преминават директно през растенията, в чиято коренова зона е поставен отрицателен електрод. В този случай линейният растеж на стъблата се увеличава с 5-30%. Този метод е много ефективен от гледна точка на консумация на енергия, безопасност и екология. В крайна сметка мощните полета могат да повлияят неблагоприятно на микрофлората на почвата. За съжаление, ефективността на слабите полета не е проучена адекватно.

Генерираните електрически стимулационни токове ще повишат устойчивостта на растенията към замръзване и суша. Както се казва в източника, „Наскоро стана известно, че електричеството, подавано директно в кореновата зона на растенията, може да облекчи съдбата им по време на суша поради физиологичен ефект, който все още не е изяснен. През 1983 г. в САЩ Полсън и К. Vervi публикува статия за транспортирането на вода в растения под стрес.Те веднага описват опита, когато градиент на електрически потенциали от 1 V/cm е приложен към боб, изложени на въздушна суша. и по-силен, отколкото в контролата. Ако полярността е обърната , не е наблюдавано увяхване. Освен това спящите растения излизат от него по-бързо, ако потенциалът им е отрицателен, а потенциалът на почвата е положителен. Когато полярността е обърната, растенията изобщо не са излизали от покой. Излезли, тъй като те умира от обезводняване, тъй като бобовите растения са били в условия на въздушна суша.

Приблизително през същите години в Смоленския клон на TSKhA, в лаборатория, занимаваща се с ефективността на електрическата стимулация, те забелязаха, че когато са изложени на ток, растенията растат по-добре с дефицит на влага, но тогава не бяха поставени специални експерименти, други проблеми бяха решени.

През 1986 г. подобен ефект на електрическа стимулация при ниска влажност на почвата е открит в Московската селскостопанска академия. К. А. Тимирязев. При това те използваха външно DC захранване.

В малко по-различна модификация, поради различен метод за създаване на разлика в електрическите потенциали в хранителния субстрат (без външен източник на ток), експериментът беше проведен в Смоленския клон на Московската селскостопанска академия. Тимирязев. Резултатът беше наистина невероятен. Грахът се отглежда при оптимална влажност (70% от общия воден капацитет) и екстремна (35% от общия воден капацитет). Освен това тази техника беше много по-ефективна от въздействието на външен източник на ток при подобни условия. Какво се оказа?

При половината от влажността на въздуха растенията от грах не покълнаха дълго време и на 14-ия ден имаха височина само 8 см. Изглеждаха много потиснати. Когато при такива екстремни условия растенията са били под въздействието на малка разлика в електрохимичните потенциали, се наблюдава съвсем различна картина. И кълняемостта, и темповете на растеж, и общият им вид, въпреки липсата на влага, по същество не се различават от контролата, отглеждана при оптимална влажност, на 14-ия ден са имали височина 24,6 см, което е само с 0,5 см по-ниско от контролът .

Освен това източникът казва: „Естествено, възниква въпросът - каква е причината за такава граница на издръжливост на растенията, каква е ролята на електричеството тук?

Но този факт е налице и със сигурност трябва да се използва за практически цели. Наистина, за момента се изразходват огромни количества вода и енергия за напояване на културите, за да се доставят на нивите. И се оказва, че можете да го направите по много по-икономичен начин. Това също не е лесно, но въпреки това смятам, че не е далеч времето, когато електричеството ще помогне за напояване на културите без поливане."

Ефектът от електростимулация на растенията е тестван не само у нас, но и в много други страни. И така, в „една канадска обзорна статия, публикувана през 60-те години на миналия век, се отбелязва, че в края на миналия век, в условията на Арктика, с електрическа стимулация на ечемика, се наблюдава ускоряване на растежа му с 37%. Картофи , моркови, целина дадоха реколта с 30-70% по-висока Електрическата стимулация на зърнени култури в полето повишава добива с 45-55%, малини - с 95%. "Опитите бяха повторени в различни климатични зони от Финландия до южна Франция. При изобилна влага и добър тор добивът на моркови се увеличи със 125%, грах - със 75%, захарността на цвеклото се увеличава с 15%."

Изтъкнат съветски биолог, почетен член на Академията на науките на СССР И.В. Мичурин прокарва ток с определена сила през почвата, в която отглежда разсад. И бях убеден, че това ускорява растежа им и подобрява качеството на посадъчния материал. Обобщавайки работата си, той пише: „Съществена помощ при отглеждането на нови сортове ябълкови дървета е въвеждането на течен тор от птичи изпражнения в почвата, смесен с азотни и други минерални торове, като чилийска селитра и томаслака. По-специално , такъв тор дава невероятни резултати, ако хребетите с растения са подложени на електрификация, но при условие, че напрежението на тока не надвишава два волта. Токовете с по-високо напрежение според моите наблюдения са по-склонни да навредят в това важно, отколкото добро." И още: "Електрификацията на хребетите оказва особено силен ефект върху луксозното развитие на младите лозови фиданки."

Г. М. направи много за подобряване на методите за електризация на почвата и за изясняване на тяхната ефективност Рамек, за който говори в книгата „Влиянието на електричеството върху почвата“, издадена в Киев през 1911г.

В друг случай е описано приложението на метода на електрификация, когато между електродите има потенциална разлика от 23-35 mV и между тях през влажна почва възниква електрическа верига, през която протича постоянен ток с плътност 4 до 6 μA / cm2 на анода. Правейки изводи, авторите на работата докладват: „Преминавайки през почвения разтвор като през електролит, този ток подпомага процесите на електрофореза и електролиза в плодородния слой, поради което необходимите за растенията почвени химикали преминават от труднодостъпни. смила се до лесно смилаеми форми.Освен това под въздействието на електрически ток всички растителни остатъци, семена на плевели, мъртви животински организми се овлажняват по-бързо, което води до повишаване на плодородието на почвата.

При този вариант на електрификация на почвата (използван е методът на Е. Пилсудски) се получава много високо увеличение на добива на зърно - до 7 c/ha.

Предложеният метод за електрическа стимулация, описан в патент № RU2261588, беше тестван на практика с положителен резултат - използван е за електрическа стимулация на "узамбарска теменуга", нефрит, кактуси, дефинбахия, драцена, боб, домати, ечемик, които са в стайни условия - смокини, лимон, финикови палми.

Фигура 1 показва видовете въведени метални частици.

При експериментиране с „узамбарски теменужки” са използвани две еднотипни „узамбарски теменужки”, които растяха при същите условия на перваза на прозореца, в стаята. След това в почвата на един от тях бяха поставени малки частици метали - стърготини от медно и алуминиево фолио. Шест месеца след това, а именно след седем месеца (експериментът е проведен от април до октомври 1997 г.), разликата в развитието на тези растения, стайни цветя, стана забележима. Ако в контролната проба структурата на листата и стъблото остана практически непроменена, то в експерименталната проба листните дръжки станаха по-дебели, самите листа станаха по-големи и сочни, те се стремят повече нагоре, докато в контролната проба има толкова изразена тенденция на листата нагоре не се наблюдава. Листата на прототипа бяха еластични и издигнати над земята. Растението изглеждаше по-здравословно. Контролното растение имаше листа почти близо до земята. Разликата в развитието на тези растения се наблюдава още през първите месеци. В същото време в почвата на опитното растение не се добавяха торове.

Електрическата стимулация е използвана при отглеждането на плодоносни стайни смокини (смокинови дървета). Това растение имаше височина около 70 см. Растеше в пластмасова кофа с обем 5 литра, на перваза на прозореца, при температура 18-20°C. След цъфтежа, преди прилагането на техниката на електростимулация, тя даваше плод и тези плодове не достигаха зрялост, опадаха незрели – бяха зеленикави на цвят.

Като експеримент в почвата на това растение бяха внесени алуминиеви плочи 200x10x0,5 mm (тип "А", фигура 1), 5 броя, разположени равномерно по цялата обиколка на саксията до цялата й дълбочина; медни, железни плочи (30×20 mm, 30×40 mm) (тип „B“, фигура 1), 5 броя, разположени близо до повърхността; меден прах (форма "D", фигура 1), около 6 грама, равномерно внесен в повърхностния слой на почвата.

След въвеждането на изброените метални частици, плочи в почвата за растеж на смокиня, това дърво, разположено в същата пластмасова кофа, в същата почва, започва да дава напълно узрели плодове със зрял бордо цвят, с определени вкусови качества, когато давайки плод. В същото време торовете не се внасят върху почвата. Наблюденията бяха проведени в продължение на 6 месеца. Снимка на плодните смокини, поставена на фиг.2.

Подобен опит е проведен и с лимонов разсад за около 2 години от момента на засаждането му в почвата (експериментът е проведен от лятото на 1999 г. до есента на 2001 г.). В началото на развитието му, когато лимон под формата на резник е бил засаден в глинен съд и се развивал, в почвата му не се внасяли метални частици и торове. След това, около 9 месеца след засаждането, в почвата на този разсад бяха поставени метални частици, медни плочи, алуминий, железни плочи от тип "А", "В" (фигура 1).

След това понякога - 11 месеца след засаждането му в саксия и редовно - 14 месеца след засаждането (тоест малко преди скицирането на този лимон, месец преди обобщаването на резултатите от експеримента), към лимона се добавя сода за хляб почва по време на поливане (като се вземат предвид 30 грама сода на 1 литър вода). Освен това содата се нанася директно върху почвата. В същото време в почвата на лимонов растеж все още се откриват метални частици: алуминий, желязо, медни плочи. Те бяха в съвсем различен ред, запълвайки равномерно целия обем на почвата.

Подобни действия, ефектът от намиране на метални частици в почвата и ефектът на електрическа стимулация, причинен в този случай, получен в резултат на взаимодействието на метални частици с почвения разтвор, както и въвеждането на сода в почвата и поливането на растението с вода с разтворена сода, може да се наблюдава директно от появата на развиващ се лимон. . Така листата, разположени на клона на лимона, съответстващи на първоначалното му развитие (фиг. 3, дясно клонче на лимона), когато не са били добавени метални частици в почвата по време на неговото развитие и растеж, са имали размер 7,2, 10 см от основата на листа до върха му. Листа От друга страна, клонките на лимона се развиват в другия край, съответстващ на сегашното му развитие, тоест такъв период, когато в почвата на лимона има метални частици и се полива с вода с разтворена сода, с размери 16,2 см от основата на листа до върха му (фиг. 3, краен горен лист на левия клон), 15 см, 13 см (фиг. 3, предпоследен листа на левия клон). Последните данни за размера на листата (15 и 13 см) съответстват на такъв период от развитието му, когато лимонът се полива с обикновена вода, а понякога, периодично, с вода с разтворена сода, с метални пластини в почвата. Отбелязаните листа се различават от листата на първия десен клон на първоначалното развитие на лимона по размер не само по дължина - те бяха по-широки. Освен това те имаха особен блясък, докато листата на първия клон, десния клон на първоначалното развитие на лимона, имаха матов оттенък. Особено този блясък се прояви в лист с размер 16,2 см, тоест в този лист, съответстващ на периода на развитие на лимона, когато непрекъснато се полива с вода с разтворена сода в продължение на месец с метални частици, съдържащи се в почвата. Изображението на този лимон е поставено на фиг. 3.

Фиг. 2 Фиг. 3

Използването на тази техника допринесе за по-доброто развитие на ечемичните кълнове. Дължината на опитните проби от ечемичени кълнове след повече от 7 дни на развитие, при същите условия с контролните кълнове, е 13,6-15,5-16,2 cm от почвата до върха, докато дължината на контролните кълнове е средно 6-9,5 см. Така въз основа на експериментални наблюдения се оказа, че дължината на опитните проби е средно със 7 см по-дълга от контролните растения.

Предложеният метод е показал своята ефективност при електрическа стимулация на сукуленти - красула, кактус. На фиг. 4, 5 показва изглед на стайна палма, която е била под действието на електрическа стимулация от няколко години.

Фиг. 4 ФИГ. 5

На фиг. 6, 7 показва снимка на драцена под действието на електрическа стимулация. С него към почвата са добавени поцинковани плочи, мед под формата на прах, частици, въглищен прах, алуминиево фолио.

Фиг. 6 ФИГ. 7

Снимките са направени с интервал от 2 месеца - 28.11.2011 г. / снимка Фиг. 6/ и 26.01.2012 г. / снимка на фиг. 7/. На 9 февруари 2012 г. дължината на три стъбла на растението от повърхността на почвата до върха е съответно 175 см, 179 см, 152 см, разстоянието между върха на листата на 1-ви ствол вляво е 58 см. За сравнение, височината на саксията беше 20 см.

Този метод ще премахне въвеждането на химически торове, различни пестициди, тъй като възникващите течения ще позволят разлагането на редица вещества, които са трудни за смилане за растенията, и следователно ще позволят на растението да абсорбира по-лесно тези вещества.

Такива наблюдения ни позволяват да направим заключение за възможното проявление на подобен ефект от електрическа стимулация в естествени условия. По този начин, според състоянието на растителността, растяща в даден район, е възможно да се определи състоянието на най-близките почвени слоеве. Ако в даден район гората расте гъста и по-висока, отколкото на други места, или тревата на това място е по-сочна и гъста, то в този случай може да се заключи, че е възможно в този район да има находища на метали носещи руди, намиращи се наблизо.от повърхността. Създаденият от тях електрически ефект има благоприятен ефект върху развитието на растенията в района.

Използвани книги

1. Гордеев А.М., Шешнев В.Б. Електричество в живота на растенията. - М.: Наука, 1991. - 160 с.

2. Патент № RU 2261588, заявка № 2002114960 от 06.05.2002 г. - "Метод за електрическо стимулиране на живота на растенията". Описание на патента в Интернет: http://www.ntpo.com/, http://www.ntpo.com/patents_harvest/harvest_1/

3. Заявление за откритие № ОТ ОБ 6 от 07.03.1997 г. "Свойството да променя водородния индекс на водата при контакт с метали", - 31 л.

4. Допълнителни материали към описанието на откритието № ОТ 0Б 6 от 03.07.1997 г. към раздел III "Областта на научно-практическото използване на откритието.", - март 2001 г., 31 л.

5. Беркинблиг М.Б., Глаголева Е.Г. Електричество в живите организми. - М.: Наука. гл. червено - физическо. - мат. лит., 1988. - 288 с. (Б-чка „Квант”; бр. 69).

6. Скулачев В.П. Истории за биоенергетиката. - М.: Млада гвардия, 1982.

Хоствано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Класификация на минералните торове (прости и смесени). Изчерпване на земеделската почва. Органични и минерални торове. Пълно развитие на растенията при използване на сложни торове. Влиянието на водата върху жизнената дейност на растенията.

презентация, добавена на 14.05.2014


Изучаване на физичния и химичния състав на почвите от стайни растения, видове минерални торове. Признаци на липса на минерали в почвата. Съвети за отглеждане на стайни растения в училищна среда. Болести и неприятели по растенията, средства за защита.

курсова работа, добавена на 03.09.2014


Прилагане на химически мерки за борба с вредителите като начин за човешка намеса в селскостопанския ландшафт. Определяне на токсичността и смъртоносната доза на продуктите за растителна защита, степента на тяхното действие върху едафона - набор от почвени организми.

резюме, добавен на 21.07.2011


Концепцията за присаждане на растения, нейната същност и характеристики, основни цели и задачи. Пъпкуването като най-разпространеният метод за размножаване на овощни растения в разсадници, неговата техника и отличителни черти. Процедурата за връзване и грижа за окуланти.

резюме, добавен на 30.03.2009


Информация за безгръбначните вредители по културните растения и тяхното разпространение по различни култури. Анализ на щетите по растенията в агробиостанция. Средства за контрол: карантина на растенията, агротехнически, механични, биологични и химични методи.

курсова работа, добавена на 05.06.2011


Агрохимията е наука за взаимодействието на растенията, почвата и торовете в процеса на отглеждане на култури. Целта на агрономическата химия е да създаде най-добри условия за хранене на растенията. Обща информация за икономиката на CJSC "Bobravskoe" на Рокитнянски район.

курсова работа, добавена на 22.03.2009


Минерализация на почвата и загуба на капилярен капацитет на фона на оран от отвъдна дъска. Механизъм на хранене и влага на растенията. Психизъм на растенията според I.E. Овсински и методът на сеитба. Съчетание на критични фази на развитие на зърнените култури с летни валежи според прогнозата.

резюме, добавено на 15.11.2010 г


Характеристики на технологията на силиране на определени видове растения: царевица, слънчоглед, сорго, зимна ръж, рапица, житно-бобови смеси и билки, върхове на кореноплодни култури. Съставът и хранителната стойност на силажа. Използването на химикали при силирането на бобови растения.

резюме, добавено на 28.10.2009


Инфекциозни болести и патофизиологични промени в растенията. Гъбите като причинители на болести по растенията. Болести, свързани с неблагоприятни хранителни условия с калий, калций, желязо и микроелементи. Основните методи за защита на растенията от болести.

резюме, добавено на 14.07.2010 г


Най-важните периоди в храненето на растенията. Значение на послойното торене. Сурови калиеви торове и тяхната употреба. Нитрофоска, нейното производство и приложение. Комплексно използване на бобови сидерати, техния тор. Агрохимическа картограма.

Нека започнем с факта, че селскостопанската индустрия е унищожена до основи. Какво следва? Време ли е за събиране на камъни? Не е ли време да обединим всички творчески сили, за да дадем на селяните и летните жители онези новости, които ще им позволят драстично да увеличат производителността, да намалят ръчния труд, да намерят нови пътища в генетиката... Бих предложил на читателите на списание са автори на рубриката "За селото и летниците". Ще започна със старата работа „Електрическо поле и производителност“.

През 1954 г., когато бях студент във Военносъобщителната академия в Ленинград, се заинтересувах страстно от процеса на фотосинтеза и направих интересен тест с отглеждането на лук на перваза на прозореца. Прозорците на стаята, в която живеех, гледаха на север и затова крушките не можеха да приемат слънцето. Засадих в две продълговати кутии по пет луковици. Той взе земята на едно и също място и за двете кутии. Нямах никакви торове, т.е. бяха създадени сякаш същите условия за отглеждане. Над една кутия отгоре, на разстояние от половин метър (фиг. 1), той постави метална пластина, към която прикрепи проводник от високоволтов токоизправител +10 000 V и заби пирон в земята на този кутия, към която е свързал проводника "-" от токоизправителя.

Направих това, така че според моята теория на катализа създаването на висок потенциал в растителната зона да доведе до увеличаване на диполния момент на молекулите, участващи в реакцията на фотосинтезата, и дните на тестване се проточиха. Още след две седмици открих, че в кутия с електрическо поле растенията се развиват по-ефективно, отколкото в кутия без "поле"! Петнадесет години по-късно този експеримент е повторен в института, когато е необходимо да се отглеждат растения в космически кораб. Там, затворени от магнитни и електрически полета, растенията не могат да се развиват. Беше необходимо да се създаде изкуствено електрическо поле и сега растенията оцеляват на космически кораби. И ако живеете в стоманобетонна къща и дори на последния етаж, вашите растения в къщата не страдат ли от липсата на електрическо (и магнитно) поле? Забийте пирон в земята на саксия и свържете окабеляването от нея към отоплителна батерия, която е почистена от боя или ръжда. В този случай вашето растение ще се доближи до условията на живот на открито, което е много важно както за растенията, така и за хората!

Но изпитанията ми не свършиха дотук. Живеейки в Кировоград, реших да засадя домати на перваза на прозореца. Зимата обаче дойде толкова бързо, че нямах време да изровя доматени храсти в градината, за да ги пресадя в саксии. Попаднах на замръзнал храст с малък жив процес. Донесох го вкъщи, сложих го във водата и... О, радост! След 4 дни бели корени израснаха от дъното на процеса. Пресадих го в саксия и когато порасна с издънки, започнах да получавам нови разсад по същия начин. Цяла зима ядох пресни домати, отглеждани на перваза на прозореца. Но ме преследва въпросът: възможно ли е подобно клониране в природата? Може би стариците в този град ми потвърдиха. Възможно, но...

Преместих се в Киев и се опитах да получа разсад от домати по същия начин. не успях. И разбрах, че в Кировоград успях в този метод, защото там, по времето, когато живеех, водата се подава към водопроводната мрежа от кладенци, а не от Днепър, както е в Киев. Подземните води в Кировоград имат малко количество радиоактивност. Това изигра ролята на стимулатор на растежа на кореновата система! След това подадох +1,5 V от батерията към върха на доматеното кълнове и "-" докара съда, където кълнът е стоял до водата (фиг. 2), и след 4 дни на кълновете израсна гъста "брада" във водата! Така успях да клонирам издънките на домат.

Наскоро ми писна да гледам поливането на растенията на перваза на прозореца, забих лента от фолио от фибростъкло и голям пирон в земята. Към тях свързах проводници от микроамперметър (фиг. 3). Стрелката веднага се отклони, защото земята в саксията беше влажна и галваничната двойка мед-желязо работеше. Седмица по-късно видях как течението започна да пада. И така, дойде време за поливане ... Освен това растението изхвърли нови листа! Ето как растенията реагират на електричеството.

Име на изобретателя:Ларцев Вадим Викторович
Име на притежателя на патент:Ларцев Вадим Викторович
Адрес за кореспонденция: 140103, Московска област, Раменское-3, (пощенска станция), при поискване, V.V. Ларцев
Начална дата на патента: 2002.06.05

ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Ноу-хау на разработката, а именно това изобретение на автора се отнася до развитието на селското стопанство, растениевъдството и може да се използва главно за електрическо стимулиране на живота на растенията. Базира се на свойството на водата да променя pH при контакт с метали (Заявление за откритие № ОТ ОВ от 03.07.1997 г.).

Прилагането на този метод се основава на свойството да променя pH на водата при контакт с метали (Заявление за откритие № ОТ ОВ от 7 март 1997 г., озаглавено „Свойството да променя pH на водата, когато тя дойде в контакт с метали").

Известно е, че слаб електрически ток, преминаващ през почвата, има благоприятен ефект върху жизнената дейност на растенията. В същото време, както у нас, така и в чужбина, са правени много експерименти върху електризирането на почвата и влиянието на този фактор върху развитието на растенията (виж книгата на А. М. Гордеев, В. Б. Шешнев "Електричество в живота на растенията", М. ., Просвещение, 1988, - 176 стр., стр. 108-115) Установено е, че този ефект променя движението на различни видове почвена влага, насърчава разграждането на редица вещества, които са трудни за смилане от растенията, и предизвиква голямо разнообразие от химични реакции, които от своя страна променят реакцията на почвения разтвор.Определени са и параметрите на електрическия ток, които са оптимални за различни почви: от 0,02 до 0,6 mA/cm2 за постоянен ток и от 0,25 до 0,50 mA/cm2 за променлив ток.

В момента се използват различни методи за електризация на почвата - чрез създаване на четков електрически заряд в обработваемия слой, създаване на високоволтов нискомощен непрекъснат дъгов разряд на променлив ток в почвата и атмосферата. За прилагането на тези методи се използва електрическата енергия на външни източници на електрическа енергия. Използването на такива методи обаче изисква принципно нова технология за отглеждане на култури. Това е много сложна и скъпа задача, изискваща използването на източници на енергия, освен това възниква въпросът как да се справим с такова поле с проводници, окачени над него и положени в него.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Въпреки това, има начини за електрифициране на почвата, които не използват външни, опитвайки се да компенсират посочения недостатък.

И така, методът, предложен от френски изследователи, е известен. Те патентоваха устройство, което работи като електрическа батерия. Почвеният разтвор се използва само като електролит. За да направите това, положителни и отрицателни електроди се поставят последователно в почвата му (под формата на два гребена, чиито зъби са разположени един между друг). Изводите от тях са късо съединение, което води до нагряване на електролита. Между електролитите започва да преминава ток с ниска сила, което е напълно достатъчно, както убеждават авторите, за да се стимулира ускореното поникване на растенията и ускореният им растеж в бъдеще.

Този метод не използва външен източник на електрическа енергия, може да се използва както на големи площи под култури, ниви, така и за електрическа стимулация на отделни растения.

Въпреки това, за да се приложи този метод, е необходимо да има определен почвен разтвор, необходими са електроди, които се предлага да бъдат поставени в строго определено положение - под формата на два гребена, както и свързани. Токът не възниква между електродите, а между електролитите, тоест определени области от почвения разтвор. Авторите не съобщават как може да се регулира този ток, неговата величина.

Друг метод за електрическа стимулация беше предложен от служителите на Московската селскостопанска академия. Тимирязев. Състои се във факта, че в рамките на обработваемия слой има ивици, в някои от които преобладават елементи на минерално хранене под формата на аниони, в други - катиони. Създадената в същото време потенциална разлика стимулира растежа и развитието на растенията, повишава тяхната продуктивност.

Този метод не използва външни, може да се използва както за големи засяти площи, така и за малки парцели.

Този метод обаче е тестван в лабораторни условия, в малки съдове, използвайки скъпи химикали. За неговото изпълнение е необходимо да се използва определено хранене на обработваемия почвен слой с преобладаване на минерални хранителни елементи под формата на аниони или катиони. Този метод е труден за прилагане за широко приложение, тъй като прилагането му изисква скъпи торове, които трябва редовно да се прилагат в почвата в определен ред. Авторите на този метод също не съобщават за възможността за регулиране на тока на електрическа стимулация.

Трябва да се отбележи методът на електрификация на почвата без външен източник на ток, който е съвременна модификация на метода, предложен от Е. Пилсудски. За да създаде електролизируеми агрономически полета, той предложи да се използва електромагнитното поле на Земята и за това да се полага стоманена тел на малка дълбочина, така че да не пречи на нормалната агрономическа работа, по протежение на леглата, между тях, на определен интервал. В същото време върху такива електроди се индуцира малка ЕМП, 25-35 mV.

Този метод също не използва външни източници на захранване, за неговото прилагане не е необходимо да се спазва определено захранване на обработваемия слой, той използва прости компоненти за изпълнение - стоманена тел.

Предложеният метод за електрическа стимулация обаче не позволява получаване на токове с различни стойности. Този метод зависи от електромагнитното поле на Земята: стоманената тел трябва да бъде положена стриктно по протежение на леглата, като я ориентирате според местоположението на магнитното поле на Земята. Предложеният метод е трудно приложим за електрическо стимулиране на жизнената дейност на отделно растящи растения, стайни растения, както и растения, разположени в оранжерии, на малки площи.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Целта на настоящото изобретение е да се получи метод за електрическа стимулация на жизнената активност на растенията, прост в изпълнението си, евтин, с липсата на посочените недостатъци на разглежданите методи за електрическа стимулация за по-ефективно използване на електрическа стимулация на жизнената активност на растенията дейност както за различни култури, така и за отделни растения, за по-широко използване на електростимулация както в селското стопанство и домакински парцели, така и в бита, на частни парцели, в оранжерии, за електростимулация на отделни стайни растения.

Тази цел се постига с факта, че малки метални частици, малки метални пластини с различни форми и конфигурации, изработени от метали от различни видове. В този случай видът на метала се определя от местоположението му в електрохимичната серия от метални напрежения. Токът на електрическа стимулация на живота на растенията може да се промени чрез промяна на видовете въведени метали. Можете също така да промените заряда на самата почва, като я направите положително електрически заредена (ще има повече положително заредени йони) или отрицателно електрически заредена (ще има повече отрицателно заредени йони), ако метални частици от един вид метал бъдат въведени в почва за култури.

Така че, ако метални частици от метали, които са в електрохимичната серия от напрежения на метали до водород, се въвеждат в почвата (тъй като натрият, калцият са много активни метали и присъстват в свободно състояние главно под формата на съединения), тогава в този случай се предлага да се въведат такива метали като алуминий, магнезий, цинк, желязо и техните сплави и метали натрий, калций под формата на съединения), тогава в този случай е възможно да се получи почвен състав с положително електрически зареден спрямо металите, внесени в почвата. Между внесените метали и почвения влажен разтвор ще протичат токове в различни посоки, които електрически ще стимулират жизнената дейност на растенията. В този случай металните частици ще бъдат заредени отрицателно, а почвеният разтвор положително. Максималната стойност на електростимулиращия ток на растенията ще зависи от състава на почвата, влажността, температурата и от местоположението на метала в електрохимичната серия от метални напрежения. Колкото по-вляво е този метал спрямо водорода, толкова по-голям ще бъде електрическият стимулационен ток (магнезий, съединения на магнезий, натрий, калций, алуминий, цинк). За желязо, олово, то ще бъде минимално (оловото обаче не се препоръчва да се прилага върху почвата). В чиста вода текущата стойност при температура 20 ° C между тези метали и водата е 0,011-0,033 mA, напрежение: 0,32-0,6 V.

Ако метални частици от метали, които са в електрохимичната серия на напрежението на метали след водород (мед, сребро, злато, платина и техните сплави), се въвеждат в почвата, тогава в този случай е възможно да се получи почвен състав, който е отрицателно електрически заредени спрямо металите, въведени в почвата. Между внесените метали и почвения влажен разтвор също ще протичат токове в различни посоки, като електрически стимулират жизнената дейност на растенията. В този случай металните частици ще бъдат положително заредени, а почвеният разтвор ще бъде зареден отрицателно. Максималната стойност на тока ще се определя от състава на почвата, нейното съдържание на влага, температурата и разположението на металите в електрохимичния ред на металните напрежения. Колкото по-вдясно е разположен този метал спрямо водорода, толкова по-голям ще бъде електрическият стимулационен ток (злато, платина). В чиста вода текущата стойност при температура от 20 ° C между тези метали и водата е в рамките на 0,0007-0,003 mA, напрежение: 0,04-0,05 V.

Когато метали от различни видове се въвеждат в почвата по отношение на водорода в електрохимичната серия от метални напрежения, а именно, когато се намират преди и след водорода, възникващите токове ще бъдат значително по-големи, отколкото когато се открият метали от същия тип . В този случай металите, които се намират в електрохимичната поредица на напрежението на металите вдясно от водорода (мед, сребро, злато, платина и техните сплави), ще бъдат положително заредени, а металите, които са в електрохимичната поредица на напрежението на металите да лявата част от водорода (магнезий, цинк, алуминий, желязо .. .) ще бъде отрицателно заредена. Максималната стойност на тока ще се определя от състава на почвата, влажността, нейната температура и разликата в присъствието на метали в електрохимичния ред на металните напрежения. Колкото по-вдясно и вляво са тези метали спрямо водорода, толкова по-голям ще бъде електрическият стимулационен ток (злато-магнезий, платина-цинк).

В чиста вода стойността на тока, напрежението при температура 40 ° C между тези метали е:

двойка злато-алуминий: ток - 0,020 mA,

напрежение - 0,36 V,

двойка сребро-алуминий: ток - 0,017 mA,

напрежение - 0,30 V,

двойка мед-алуминий: ток - 0,006 mA,

напрежение - 0,20 V.

(Златото, среброто, медта са положително заредени по време на измервания, алуминият е отрицателно зареден. Измерванията са извършени с универсален уред EK 4304. Това са стационарни стойности).

За практическа употреба се предлага да се въведат в почвения разтвор такива метали като мед, сребро, алуминий, магнезий, цинк, желязо и техните сплави. Възникващите токове между мед и алуминий, мед и цинк ще създадат ефекта на електрическа стимулация на растенията. В този случай стойността на възникващите токове ще бъде в рамките на параметрите на електрическия ток, който е оптимален за електрическо стимулиране на растенията.

Както вече споменахме, метали като натрий, калций в свободно състояние присъстват главно под формата на съединения. Магнезият е част от такова съединение като карналит - KCl MgCl 2 6H 2 O. Това съединение се използва не само за получаване на свободен магнезий, но и като тор, който доставя магнезий и калий на растенията. Магнезият е необходим на растенията, тъй като се съдържа в хлорофила, е част от съединенията, участващи в процесите на фотосинтеза.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Чрез подбор на двойки въведени метали е възможно да се изберат оптималните електрически стимулационни токове за дадено растение. При избора на внесените метали е необходимо да се вземе предвид състоянието на почвата, нейната влажност, видът на растението, начинът на подхранване и значението на определени микроелементи за него. Създадените в този случай микротокове в почвата ще бъдат с различни посоки, с различни размери.

Като един от начините за увеличаване на електрическите стимулационни токове на растенията със съответните метали, поставени в почвата, се предлага поръсване на посевите от земеделски култури със сода за хляб NaHCO 3 (150-200 грама на квадратен метър) преди поливане или директно поливане култури с вода с разтворена сода в пропорции 25-30 грама за 1 литър вода. Въвеждането на сода в почвата ще увеличи електрическите стимулационни токове на растенията, тъй като въз основа на експериментални данни токовете между металите в чиста вода се увеличават, когато содата се разтваря във вода. Разтворът на сода има алкална среда, има повече отрицателно заредени йони и следователно токът в такава среда ще се увеличи. В същото време, разпадайки се на съставните си части под въздействието на електрически ток, той сам ще се използва като хранително вещество, необходимо за усвояване от растението.

Содата е полезно вещество за растенията, тъй като съдържа натриеви йони, които са необходими на растението – те участват активно в енергийния натриево-калиев метаболизъм на растителните клетки. Според хипотезата на П. Мичъл, която е в основата на цялата биоенергетика днес, хранителната енергия първо се превръща в електрическа енергия, която след това се изразходва за производството на АТФ. Натриевите йони, според последните проучвания, заедно с калиеви йони и водородни йони, участват в такава трансформация.

Въглеродният диоксид, освободен по време на разлагането на содата, също може да се абсорбира от растението, тъй като това е продуктът, който се използва за хранене на растението. За растенията въглеродният диоксид служи като източник на въглерод, а обогатяването му на въздуха в оранжерии и оранжерии води до увеличаване на добива.

Натриевите йони играят важна роля в натриево-калиевия метаболизъм на клетките. Те играят важна роля в енергийното снабдяване на растителните клетки с хранителни вещества.

Така например е известен определен клас "молекулярни машини" - протеини носители. Тези протеини нямат електрически заряд. Въпреки това, чрез прикрепване на натриеви йони и молекула, като молекула на захарта, тези протеини придобиват положителен заряд и по този начин се изтеглят в електрическото поле на повърхността на мембраната, където разделят захарта и натрия. По този начин захарта влиза в клетката, а излишният натрий се изпомпва от натриевата помпа. По този начин, поради положителния заряд на натриевия йон, белтъкът носител е положително зареден, като по този начин попада под привличането на електрическото поле на клетъчната мембрана. Имайки заряд, той може да бъде привлечен от електрическото поле на клетъчната мембрана и по този начин чрез прикрепване на хранителни молекули, като например захарни молекули, да доставят тези хранителни молекули вътре в клетките. „Можем да кажем, че белтъкът носител играе ролята на превозвач, молекулата на захарта играе ролята на ездач, а натрият играе ролята на кон. Въпреки че не предизвиква само движение, той се изтегля в клетката от електрическо поле."

Известно е, че калиево-натриевият градиент, създаден от противоположните страни на клетъчната мембрана, е вид генератор на протонен потенциал. Удължава ефективността на клетката в условия, когато енергийните ресурси на клетката са изчерпани.

В. Скулачев в бележката си "Защо една клетка обменя натрий с калий?" подчертава значението на натриевия елемент в живота на растителните клетки: „Градиентът калий-натрий трябва да удължи работата на занитването в условия, при които енергийните ресурси са изчерпани. Този факт може да се потвърди от експеримента със солелюбиви бактерии, които транспортират много големи количества калиеви и натриеви йони за намаляване на градиента калий-натрий. Такива бактерии бързо спират на тъмно в безкисни условия, ако в средата е имало KCl, и все още се движат след 9 часа, ако KCl е заменен с NaCl. Физическото значение на този експеримент е, че наличието на калиево-натриев градиент позволява да се поддържа протонният потенциал на клетките на дадена бактерия и по този начин да се осигури тяхното движение при липса на светлина, т.е. когато няма други източници на енергия за реакцията на фотосинтезата.

Според експериментални данни, токът между металите, намиращи се във вода, и между металите и водата, се увеличава, ако малко количество сода за хляб се разтвори във вода.

По този начин, в система метал-вода, токът и напрежението при температура 20°C са равни на:

Между мед и вода: ток = 0,0007 mA;

напрежение = 40 mV;.

(медта е положително заредена, водата е отрицателно заредена);

Между алуминий и вода:

ток = 0,012 mA;

напрежение = 323 mV.

(алуминият е отрицателно зареден, водата е положително заредена).

В система за разтвор на метална сода (използва се 30 грама сода за хляб на 250 милилитра преварена вода) напрежението и токът при температура 20 ° C са:

Между разтвор на мед и сода:

ток = 0,024 mA;

напрежение = 16 mV.

(медта е положително заредена, содовият разтвор е отрицателно зареден);

Между алуминий и разтвор на сода:

ток = 0,030 mA;

напрежение = 240 mV.

(алуминият е отрицателно зареден, содовият разтвор положително).

Както се вижда от горните данни, токът между метала и разтвора на сода се увеличава, става по-голям, отколкото между метала и водата. За медта се увеличава от 0,0007 до 0,024 mA, а за алуминия - от 0,012 до 0,030 mA, докато напрежението в тези примери, напротив, намалява: за медта от 40 до 16 mV, а за алуминия от 323 до 24 mV.

В система от тип метал1-вода-метал2 токът и напрежението при температура 20°C са:

Между мед и цинк:

ток = 0,075 mA;

напрежение = 755 mV.

Между мед и алуминий:

ток = 0,024 mA;

напрежение = 370 mV.

(медта е положително заредена, алуминият е отрицателно зареден).

В система от тип метал1-воден разтвор на сода - метал2, където разтвор, получен чрез разтваряне на 30 грама сода за хляб в 250 милилитра преварена вода, се използва като разтвор на сода, токът, напрежението при температура 20 ° C са равни да се:

Между мед и цинк:

ток = 0,080 mA;

напрежение = 160 mV.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

(медта има положителен заряд, цинкът е отрицателен);

между мед и алуминий:

ток =0,120 mA;

напрежение = 271 mV.

(медта е положително заредена, алуминият е отрицателно зареден).

Измерванията на напрежението и тока бяха извършени с помощта на едновременно измервателни уреди M-838 и Ts 4354-M1. Както се вижда от представените данни, токът в содовия разтвор между металите става по-голям, отколкото при поставянето им в чиста вода. За мед и цинк токът се увеличи от 0,075 на 0,080 mA; за мед и алуминий се увеличава от 0,024 на 0,120 mA. Въпреки че напрежението в тези случаи намалява за мед и цинк от 755 на 160 mV, за мед и алуминий от 370 на 271 mV.

Що се отнася до електрическите свойства на почвите, известно е, че тяхната електропроводимост, способността да провеждат ток, зависи от цял ​​набор от фактори: влажност, плътност, температура, химико-минералогичен и механичен състав, структура и комбинация от свойства на почвата. почвен разтвор. В същото време, ако плътността на почвите от различни видове се промени 2-3 пъти, топлопроводимостта - 5-10 пъти, скоростта на разпространение на звуковите вълни в тях - 10-12 пъти, тогава електрическата проводимост - дори за една и съща почва, в зависимост от моментното й състояние - може да се променя милиони пъти. Факт е, че в него, както в най-сложното физично и химично съединение, в същото време има елементи, които имат рязко различни електропроводими свойства. Освен това биологичната активност в почвата на стотици видове организми, вариращи от микроби до цяла гама от растителни организми, играе огромна роля.

Разликата между този метод и разглеждания прототип е, че получените електрически стимулационни токове могат да бъдат избрани за различни сортове растения чрез подходящия избор на вложени метали, както и състава на почвата, като по този начин се избира оптималната стойност на електрическите стимулационни токове .

Този метод може да се използва за парцели с различни размери. Този метод може да се използва както за единични растения (стайни растения), така и за култивирани площи. Може да се използва в оранжерии, в крайградски райони. Той е удобен за използване в космически оранжерии, използвани в орбитални станции, тъй като не е необходимо да се захранва с енергия от външен източник на ток и не зависи от ЕМП, индуцирана от Земята. Лесно е за изпълнение, тъй като не изисква специално подхранване на почвата, използване на всякакви сложни компоненти, торове или специални електроди.

В случай на прилагане на този метод за посевни площи, броят на приложените метални пластини се изчислява от желания ефект от електростимулация на растенията, от вида на растението, от състава на почвата.

За приложение върху култивирани площи се предлага да се прилагат 150-200 грама мед-съдържащи плочи и 400 грама метални плочи, съдържащи сплави от цинк, алуминий, магнезий, желязо, натрий, калциеви съединения на 1 квадратен метър. Необходимо е да се въведат повече метали в процентното състояние на електрохимичните напрежения на металите към водорода, тъй като те ще започнат да се окисляват при контакт с почвения разтвор и от ефекта на взаимодействие с метали, които са в електрохимичната серия на напрежението на металите след водород. С течение на времето (при измерване на времето на процеса на окисление на даден вид метали, които са до водород, за дадено състояние на почвата) е необходимо почвеният разтвор да се попълва с такива метали.

Използването на предложения метод за електрическа стимулация на растенията осигурява следните предимства в сравнение със съществуващите методи:

Възможност за получаване на различни токове и потенциали на електрическото поле за електрическо стимулиране на жизнената дейност на растенията без подаване на електрическа енергия от външни източници, чрез използване на различни метали, внесени в почвата, с различен състав на почвата;

Внасянето на метални частици, плочи в почвата може да се комбинира с други процеси, свързани с обработката на почвата. В същото време метални частици, плочи могат да се поставят без определена посока;

Възможността за излагане на слаби електрически токове, без използване на електрическа енергия от външен източник, за дълго време;

Получаване на електростимулиращи токове на растенията в различни посоки, без подаване на електрическа енергия от външен източник, в зависимост от позицията на металите;

Ефектът от електрическата стимулация не зависи от формата на използваните метални частици. В почвата могат да се поставят метални частици с различни форми: кръгли, квадратни, продълговати. Тези метали могат да бъдат въведени в подходящи пропорции под формата на прах, пръчки, плочи. За посевни площи се предлага да се поставят продълговати метални плочи с ширина 2 cm, дебелина 3 mm и дължина 40-50 cm в земята на определен интервал, на разстояние 10-30 cm от повърхността на обработваемия слой, като се редуват въвеждането на метални пластини от същия вид метал с въвеждането на метални пластини от друг вид метал. Задачата за нанасяне на метали върху засяти площи е значително опростена, ако те се смесят в почвата под формата на прах, който (този процес може да се комбинира с оран на почвата) се смесва със земята. Получените токове между частиците на праха, състоящи се от различни видове метали, ще създадат ефект на електрическа стимулация. В този случай получените токове ще бъдат без определена посока. В същото време могат да се въвеждат само метали под формата на прах, в който скоростта на окислителния процес е ниска, тоест метали, които са в електрохимичния ред на напреженията на металите след водорода (съединения на мед, сребро ). Металите, които са в електрохимичния ред на напреженията на металите преди водорода, трябва да бъдат въведени под формата на големи частици, плочи, тъй като тези метали, когато са в контакт с почвения разтвор и от ефекта на взаимодействие с метали, които са в електрохимичния серия от напрежения на метали след водорода ще започне да се окислява и следователно, както по маса, така и по размер, тези метални частици трябва да са по-големи;

Независимостта на този метод от електромагнитното поле на Земята прави възможно използването на този метод както на малки парцели за въздействие върху отделни растения, за електрическо стимулиране на жизнената активност на стайни растения, за електрическо стимулиране на растения в оранжерии, през лятото вили, както и на големи засяти площи. Този метод е удобен за използване в оранжерии, използвани в орбитални станции, тъй като не е необходимо да се използва външен източник на електрическа енергия и не зависи от ЕМП, индуцирана от Земята;

Този метод е лесен за изпълнение, тъй като не изисква специално подхранване на почвата, използване на сложни компоненти, торове или специални електроди.

Използването на този метод ще увеличи добива на културите, устойчивостта на растенията към замръзване и суша, ще намали използването на химически торове, пестициди, ще използва конвенционални, генетично немодифицирани селскостопански семена.

Този метод ще позволи да се изключи въвеждането на химически торове, различни пестициди, тъй като възникващите течения ще позволят разлагането на редица вещества, които са трудни за смилане за растенията и следователно ще позволят на растението да се справя по-лесно. абсорбира тези вещества.

В същото време е необходимо експериментално да се подбират токове за определени растения, тъй като електропроводимостта дори за една и съща почва, в зависимост от нейното моментно състояние, може да се промени милиони пъти (3, с. 71), както и като се вземе предвид отчитат хранителните характеристики на дадено растение и по-голямото значение за него на определени микро- и макроелементи.

Ефектът на електрическата стимулация на растителния живот е потвърден от много изследователи както у нас, така и в чужбина.

Има изследвания, които показват, че изкуственото увеличаване на отрицателния заряд на корена засилва притока на катиони в него от почвения разтвор.

Известно е, че "земната част на тревата, храстите и дърветата може да се счита за консуматори на атмосферни заряди. Що се отнася до другия полюс на растенията - кореновата му система, отрицателните въздушни йони имат благоприятен ефект върху него. За да го докажат, изследователите постави положително заредена пръчка - електрод, между корените на домат," издърпвайки "отрицателните въздушни йони от почвата" Реколтата от домати веднага се увеличи с 1,5 пъти. Освен това се оказа, че отрицателните заряди се натрупват повече в почвата с високо съдържание на органична материя.Това също се разглежда като една от причините за повишаване на добивите.

Слабите постоянни токове имат значителен стимулиращ ефект, когато се преминават директно през растенията, в чиято коренова зона е поставен отрицателен електрод. В този случай линейният растеж на стъблата се увеличава с 5-30%. Този метод е много ефективен по отношение на консумацията на енергия, безопасността и екологията.В края на краищата мощните полета могат да повлияят неблагоприятно на почвената микрофлора. За съжаление, ефективността на слабите полета не е проучена адекватно.

Генерираните електрически стимулационни токове ще повишат устойчивостта на растенията към замръзване и суша.

Както се казва в източника, „Наскоро стана известно, че електричеството, подавано директно в кореновата зона на растенията, може да облекчи съдбата им по време на суша поради физиологичен ефект, който все още не е изяснен. През 1983 г. в САЩ Полсън и К. Vervi публикува статия за транспортирането на вода в растения под стрес.Те веднага описват опита, когато градиент на електрически потенциали от 1 V/cm е приложен към боб, изложени на въздушна суша. и по-силен, отколкото в контролата. Ако полярността е обърната , не е наблюдавано увяхване. Освен това спящите растения излизат от него по-бързо, ако потенциалът им е отрицателен, а потенциалът на почвата е положителен. Когато полярността е обърната, растенията изобщо не са излизали от покой. Излезли, тъй като те умира от обезводняване, тъй като бобовите растения са били в условия на въздушна суша.

Приблизително през същите години в Смоленския клон на TSKhA, в лаборатория, занимаваща се с ефективността на електрическата стимулация, те забелязаха, че когато са изложени на ток, растенията растат по-добре с дефицит на влага, но тогава не бяха поставени специални експерименти, други проблеми бяха решени.

През 1986 г. подобен ефект на електрическа стимулация при ниска влажност на почвата е открит в Московската селскостопанска академия. К. А. Тимирязев. При това те използваха външно DC захранване.

В малко по-различна модификация, поради различен метод за създаване на електрически потенциални разлики в хранителния субстрат (без външен източник на ток), експериментът е проведен в Смоленския клон на Московската селскостопанска академия. Тимирязев. Резултатът беше наистина невероятен. Грахът се отглежда при оптимална влажност (70% от общия воден капацитет) и екстремна (35% от общия воден капацитет). Освен това тази техника беше много по-ефективна от въздействието на външен източник на ток при подобни условия. Какво се оказа?

При половината от влажността на въздуха растенията от грах не покълнаха дълго време и на 14-ия ден имаха височина само 8 см. Изглеждаха много потиснати. Когато при такива екстремни условия растенията са били под въздействието на малка разлика в електрохимичните потенциали, се наблюдава съвсем различна картина. И кълняемостта, и темповете на растеж, и общият им вид, въпреки дефицита на влага, по същество не се различават от контролата, отглеждана при оптимална влажност, на 14-ия ден те са с височина 24,6 см, което е само с 0,5 см по-ниско от контрол.

Освен това източникът казва: „Естествено, възниква въпросът - каква е причината за такава граница на издръжливост на растенията, каква е ролята на електричеството тук?

Но този факт е налице и със сигурност трябва да се използва за практически цели. Наистина, за момента се изразходват огромни количества вода и енергия за напояване на културите, за да се доставят на нивите. И се оказва, че можете да го направите по много по-икономичен начин. Това също не е лесно, но въпреки това изглежда, че не е далеч времето, когато електричеството ще помогне за напояване на културите без поливане."

Ефектът от електростимулация на растенията е тестван не само у нас, но и в много други страни. И така, в „канадска обзорна статия, публикувана през 60-те години на миналия век, се отбелязва, че в края на миналия век, в условията на Арктика, с електрическа стимулация на ечемика, се наблюдава ускоряване на растежа му с 37%. Картофи , моркови, целина дадоха добив 30-70% по-висок Електрическото стимулиране на зърнени култури в полето увеличава добива с 45-55%, малини - с 95%. „Опитите бяха повторени в различни климатични зони от Финландия до южна Франция. При изобилие от влага и добър тор добивът от моркови се увеличи със 125%, грах – със 75%, съдържанието на захар в цвеклото се увеличи с 15%.

Изтъкнат съветски биолог, почетен член на Академията на науките на СССР И.В. Мичурин прокарва ток с определена сила през почвата, в която отглежда разсад. И бях убеден, че това ускорява растежа им и подобрява качеството на посадъчния материал. Обобщавайки работата си, той пише: „Съществена помощ при отглеждането на нови сортове ябълкови дървета е въвеждането на течен тор от птичи изпражнения в почвата, смесен с азотни и други минерални торове, като чилийска селитра и томасла. тор дава невероятни резултати, ако подложите хребетите с растения на наелектризиране, но при условие, че напрежението не надвишава два волта. Токове с по-високо напрежение, според моите наблюдения, е по-вероятно да навредят по този въпрос, отколкото да помогнат." И още: "Електрификацията на хребетите оказва особено силен ефект върху луксозното развитие на младите гроздови разсад."

Г. М. направи много за подобряване на методите за електризация на почвата и за изясняване на тяхната ефективност Рамек, за който говори в книгата „Влиянието на електричеството върху почвата“, издадена в Киев през 1911г.

В друг случай е описано използването на метода на електрификация, когато между електродите имаше потенциална разлика от 23-35 mV и между тях възникна електрическа верига през мокра почва, през която протича постоянен ток с плътност 4 до 6 μA / cm 2 на анода. Правейки изводи, авторите на работата докладват: „Преминавайки през почвения разтвор като през електролит, този ток подпомага процесите на електрофореза и електролиза в плодородния слой, поради което необходимите за растенията почвени химикали преминават от труднодостъпни. смила се до лесно смилаеми форми.Освен това под въздействието на електрически ток всички растителни остатъци, семена на плевели, мъртви животински организми се овлажняват по-бързо, което води до повишаване на плодородието на почвата.

При този вариант на електрификация на почвата (използван е методът на Е. Пилсудски) се получава много високо увеличение на добива на зърно - до 7 c/ha.

Известна стъпка в определянето на резултата от прякото действие на електричеството върху кореновата система, а чрез нея и върху цялото растение, върху физико-химичните промени в почвата, направиха ленинградски учени (3, с. 109). Те преминават през хранителния разтвор, в който се поставят царевични разсади, малък постоянен електрически ток с помощта на химически инертни платинени електроди със стойност 5-7 μA/cm 2 .

В хода на експеримента си те стигат до следните изводи: „Пропускането на слаб електрически ток през хранителния разтвор, в който е потопена кореновата система на царевичния разсад, има стимулиращ ефект върху усвояването на калиеви йони и нитратен азот. от хранителния разтвор от растенията."

При провеждане на подобен експеримент с краставици, през чиято коренова система, потопена в хранителен разтвор, също е пропускан ток от 5-7 μA/cm 2, се заключава също, че работата на кореновата система се подобрява по време на електрическа стимулация .

Арменският изследователски институт по механизация и електрификация на селското стопанство използва електричество за стимулиране на тютюневите растения. Изследвахме широк диапазон от плътности на тока, предавани в напречното сечение на кореновия слой. За променлив ток беше 0,1; 0,5; 1,0, 1,6; 2,0; 2,5; 3,2 и 4,0 A / m 2; постоянен - ​​0,005; 0,01; 0,03; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125 и 0,15 A/m2. Като хранителен субстрат е използвана смес, състояща се от 50% чернозем, 25% хумус и 25% пясък. Най-оптималните плътности на тока бяха 2,5 A/m 2 за AC и 0,1 A/m 2 за постоянен ток при непрекъснато подаване на електричество в продължение на месец и половина.

Доматите също бяха електрифицирани. Експериментаторите създадоха постоянно електрическо поле в своята коренна зона. Растенията се развиват много по-бързо от контролите, особено във фазата на пъпкуване. Те имаха по-голяма листна повърхност, повишена активност на ензима пероксидаза и повишено дишане. В резултат на това увеличението на добива беше 52%, като това се случи основно поради увеличаване на размера на плодовете и техния брой на растение.

Подобни експерименти, както вече беше споменато, бяха проведени от I.V. Мичурин. Той забелязал, че постоянният ток, преминаващ през почвата, също има благоприятен ефект върху овощните дървета. В този случай те преминават по-бързо през "детския" (те казват "ювенилен") етап на развитие, увеличават се тяхната студоустойчивост и устойчивост на други неблагоприятни фактори на околната среда и в резултат на това се увеличава производителността. При преминаване на постоянен ток през почвата, върху която непрекъснато растат млади иглолистни и широколистни дървета, през светлата част на деня, в живота им настъпват редица забележителни явления. През юни-юли опитните дървета се характеризират с по-интензивна фотосинтеза, която е резултат от стимулиране на растежа на почвената биологична активност с електричество, увеличаване на скоростта на движение на почвените йони и по-добро усвояване от кореновата им система на растенията. Освен това токът, протичащ в почвата, създава голяма потенциална разлика между растенията и атмосферата. И това, както вече споменахме, само по себе си е благоприятен фактор за дърветата, особено младите.

В съответния експеримент, проведен под филмово покритие, при непрекъснато предаване на постоянен ток, фитомасата на едногодишните разсад от бор и лиственица се е увеличила с 40-42%. „Ако такъв темп на растеж се запази в продължение на няколко години, тогава не е трудно да си представим каква огромна полза би се оказал за дървосекачите“, заключават авторите на книгата.

Що се отнася до въпроса за причините, поради които се повишава устойчивостта на замръзване и суша на растенията, в това отношение могат да се цитират следните данни. Известно е, че най-устойчивите на замръзване растения съхраняват мазнини в резерв, докато други натрупват големи количества захар. От горния факт можем да заключим, че електрическата стимулация на растенията допринася за натрупването на мазнини, захар в растенията, поради което тяхната устойчивост на замръзване се увеличава. Натрупването на тези вещества зависи от метаболизма, от скоростта на потока му в самото растение. По този начин ефектът от електрическото стимулиране на жизнената активност на растенията допринесе за повишаване на метаболизма в растението и следователно за натрупване на мазнини и захар в растението, като по този начин повишава тяхната устойчивост на замръзване.

Що се отнася до устойчивостта на суша на растенията, известно е, че за повишаване на устойчивостта на суша на растенията днес се използва методът на предсеитбено закаляване на растенията (Методът се състои в накисване на семената еднократно във вода, след което те се държат се два дни и след това се сушат на въздух до състояние на сухо). За пшеничните семена се дава 45% вода от теглото, за слънчогледа - 60% и т.н.). Семената, преминали процеса на втвърдяване, не губят способността си за покълване и от тях израстват по-устойчиви на суша растения. Втвърдените растения се отличават с повишен вискозитет и хидратация на цитоплазмата, имат по-интензивен метаболизъм (дишане, фотосинтеза, ензимна активност), поддържат синтетичните реакции на по-високо ниво, характеризират се с повишено съдържание на рибонуклеинова киселина и бързо възстановяват нормалното. протичане на физиологичните процеси след суша. Те имат по-малък воден дефицит и по-високо водно съдържание по време на суша. Клетките им са по-малки, но листната площ е по-голяма от тази на незакалените растения. Закалените растения в условия на суша носят повече добив. Много втвърдени растения имат стимулиращ ефект, тоест дори при липса на суша техният растеж и производителност са по-високи.

Подобно наблюдение ни позволява да заключим, че в процеса на електрическа стимулация на растенията това растение придобива свойства като тези, придобити от растение, което е преминало метода на предсеитъчно закаляване. В резултат на това това растение се отличава с повишен вискозитет и хидратация на цитоплазмата, има по-интензивен метаболизъм (дишане, фотосинтеза, ензимна активност), поддържа синтетичните реакции на по-високо ниво, характеризира се с повишено съдържание на рибонуклеинова киселина и бързо възстановяване на нормалното протичане на физиологичните процеси след суша.

Този факт може да се потвърди от данните, че площта на листата на растенията под въздействието на електрическа стимулация, както е показано от експериментите, също е по-голяма от площта на листата на растенията от контролни проби.

Списък на фигури, чертежи и други материали.

На фигура 1 са показани схематично резултатите от експеримент, проведен със стайно растение тип "узамбарска теменуга" за 7 месеца от април до октомври 1997 г. В случая под параграф "А" е показан изгледът на опитния (2) и контролния (1) проби преди експеримента. Видовете на тези растения практически не се различават. Под т. "Б" е показан изглед на опитни (2) и контролни растения (1) седем месеца след поставяне на метални частици в почвата на опитното растение: медни стърготини и алуминиево фолио. Както се вижда от горните наблюдения, видът на опитното растение се е променил. Видът на контролното растение практически остава непроменен.

Фигура 2 схематично показва изгледите, различни видове метални частици, въведени в почвата, плочи, използвани от автора в експерименти за електрическо стимулиране на растенията. В същото време под т. "А" е показан видът на въведените метали под формата на плочи: 20 см дължина, 1 см ширина, 0,5 мм дебелина. Под т. "Б" видът на въведените метали е показан под формата на плочи 3 × 2 см, 3 × 4 см. Под позиция "В" видът на внесените метали е показан под формата на "звезди" 2 × 3 см. , 2 × 2 см, дебелина 0,25 мм. Под т. "Г" е показан видът на въведените метали под формата на кръгове с диаметър 2 см и дебелина 0,25 мм. Под т. "Г" е показан видът на въведените метали под формата на прах.

За практическа употреба, видовете метални плочи, въведени в почвата, частиците могат да бъдат с различни конфигурации и размери.

Фигура 3 показва изглед на лимонов разсад и изглед на листната му покривка (възрастта му е 2 години към момента на обобщаване на експеримента). Около 9 месеца след засаждането в почвата на този разсад бяха поставени метални частици: медни плочи с форма "звезда" (форма "C", фигура 2) и алуминиеви плочи от тип "A", "B" (фигура 2) . След това, 11 месеца след засаждането, понякога 14 месеца след засаждането (тоест малко преди скицата на този лимон, месец преди обобщаването на резултатите от експеримента), сода за хляб редовно се добавя в почвата на лимонът при поливане (30 грама сода на 1 литър вода). ).

Този метод на електрическа стимулация на растенията е тестван на практика - използван е за електрическа стимулация на стайно растение "Узамбарска теменуга"

И така, имаше две растения, две „узамбарски теменужки“ от един и същи вид, които растяха при същите условия на перваза на прозореца в стаята. След това в един от тях, в почвата на един от тях, са поставени малки частици метали – стърготини от медно и алуминиево фолио. Шест месеца след това, а именно след седем месеца (експериментът е проведен от април до октомври 1997 г.). разликата в развитието на тези растения, стайни цветя, стана забележима. Ако в контролната проба структурата на листата и стъблото остана практически непроменена, то в експерименталната проба листните дръжки станаха по-дебели, самите листа станаха по-големи и сочни, те се стремят повече нагоре, докато в контролната проба има толкова изразена тенденция на листата нагоре не се наблюдава. Листата на прототипа бяха еластични и издигнати над земята. Растението изглеждаше по-здравословно. Контролното растение имаше листа почти близо до земята. Разликата в развитието на тези растения се наблюдава още през първите месеци. В същото време в почвата на опитното растение не се добавяха торове. Фигура 1 показва изглед на експерименталните (2) и контролните (1) растения преди (точка "А") и след (точка "В") на експеримента.

Подобен опит е направен и с друго растение - плодоносна смокиня (смокиня), растяща в стая. Това растение имаше височина около 70 см. Растеше в пластмасова кофа с обем 5 литра, на перваза на прозореца, при температура 18-20°C. След цъфтежа даваше плод и тези плодове не достигнаха зрялост, паднаха незрели – бяха зеленикави на цвят.

Като експеримент в почвата на това растение бяха въведени следните метални частици, метални пластини:

Алуминиеви плочи с дължина 20 см, ширина 1 см, дебелина 0,5 мм (тип "А", фигура 2) в количество 5 броя. Те бяха разположени равномерно по цялата обиколка на саксията и бяха поставени по цялата му дълбочина;

Малки медни, железни пластини (3×2 cm, 3×4 cm) в количество от 5 броя (тип „B“, фигура 2), които са поставени на малка дълбочина близо до повърхността;

Малко количество меден прах в количество от около 6 грама (форма "D", фигура 2), равномерно внесено в повърхностния слой на почвата.

След като изброените метални частици и плочи бяха внесени в почвата за растеж на смокини, това дърво, разположено в същата пластмасова кофа, в същата почва, по време на плододаване започна да произвежда напълно узрели плодове със зрял бордо цвят, с определен вкус качества. В същото време торовете не се внасят върху почвата. Наблюденията бяха проведени в продължение на 6 месеца.

Подобен опит е проведен и с лимонов разсад за около 2 години от момента на засаждането му в почвата (експериментът е проведен от лятото на 1999 г. до есента на 2001 г.).

В началото на развитието му, когато лимон под формата на резник е бил засаден в глинен съд и се развивал, в почвата му не се внасяли метални частици и торове. След това, около 9 месеца след засаждането, в почвата на този разсад бяха поставени метални частици, медни плочи с форма "B" (фигура 2) и алуминиеви, железни плочи от типа "A", "B" (фигура 2). .

След това, 11 месеца след засаждането, понякога 14 месеца след засаждането (тоест малко преди скицирането на този лимон, месец преди обобщаването на резултатите от експеримента), сода бикарбонат се добавя редовно към лимоновата почва при поливане (вземане вземете предвид 30 грама сода на 1 литър вода). Освен това содата се нанася директно върху почвата. В същото време в почвата на лимонов растеж все още се откриват метални частици: алуминий, желязо, медни плочи. Те бяха в съвсем различен ред, запълвайки равномерно целия обем на почвата.

Подобни действия, ефектът от намиране на метални частици в почвата и ефектът на електрическа стимулация, причинен в този случай, получен в резултат на взаимодействието на метални частици с почвения разтвор, както и въвеждането на сода в почвата и поливането на растението с вода с разтворена сода, може да се наблюдава директно от появата на развиващ се лимон. .

И така, листата, разположени върху клона на лимона, съответстващи на първоначалното му развитие (фигура 3, дясно клонче на лимона), когато не са били добавени метални частици в почвата по време на неговото развитие и растеж, са имали размери от основата на листата до върха му 7,2, 10 см. Листата, които се развиват в другия край на лимоновото клонче, съответстват на сегашното му развитие, тоест такъв период, когато в почвата на лимона има метални частици и се полива с вода с разтворена сода, с размери 16,2 см от основата на листа до върха му (фиг. 3, най-горният лист на левия клон), 15 см, 13 см (фигура 3, предпоследните листа на левия клон) . Последните данни за размера на листата (15 и 13 см) съответстват на такъв период от развитието му, когато лимонът се полива с обикновена вода, а понякога, периодично, с вода с разтворена сода, с метални пластини в почвата. Отбелязаните листа се различават от листата на първия десен клон на първоначалното развитие на лимона по размер не само по дължина - те бяха по-широки. Освен това те имаха особен блясък, докато листата на първия клон, десния клон на първоначалното развитие на лимона, имаха матов оттенък. Особено този блясък се прояви в лист с размер 16,2 см, тоест в този лист, съответстващ на периода на развитие на лимона, когато непрекъснато се полива с вода с разтворена сода в продължение на месец с метални частици, съдържащи се в почвата.

Изображението на този лимон е поставено на фиг.3.

Такива наблюдения ни позволяват да заключим, че подобни ефекти могат да се появят в естествени условия. По този начин, според състоянието на растителността, растяща в даден район, е възможно да се определи състоянието на най-близките почвени слоеве. Ако в даден район гората расте гъста и по-висока, отколкото на други места, или тревата на това място е по-сочна и гъста, то в този случай може да се заключи, че е възможно в този район да има находища на метали носещи руди, намиращи се наблизо.от повърхността. Създаденият от тях електрически ефект има благоприятен ефект върху развитието на растенията в района.

ИЗПОЛЗВАНИ КНИГИ

1. Заявление за откритие № ОТ ОБ 6 от 07.03.1997 г. "Свойството да променя водородния индекс на водата при контакт с метали", - 31 л.

2. Допълнителни материали към описанието на откритието № ОТ 0Б 6 от 03.07.1997 г. към раздел III "Областта на научно-практическото използване на откритието.", - март 2001 г., 31 л.

3. Гордеев А.М., Шешнев В.Б. Електричество в живота на растенията. - М.: Наука, 1991. - 160 с.

4. Ходаков Ю.В., Епщейн Д.А., Глориозов П.А. Неорганична химия: Proc. за 9 клетки. средно училище - М.: Просвещение, 1988 - 176 с.

5. Беркинблиг М.Б., Глаголева Е.Г. Електричество в живите организми. - М.: Наука. гл. червено - физическо. - мат. лит., 1988. - 288 с. (Б-чка „Квант”; бр. 69).

6. Скулачев В.П. Истории за биоенергетиката. - М.: Млада гвардия, 1982.

7. Генкел П.А. Физиология на растенията: Proc. надбавка за избираеми предмети. курс за IX клас. - 3-то изд., преработено. - М.: Просвещение, 1985. - 175 с.

ИСК

1. Метод за електрическо стимулиране на живота на растенията, включващ въвеждане на метали в почвата, характеризиращ се с това, че метални частици под формата на прах, пръчки, плочи с различни форми и конфигурации се въвеждат в почвата на удобна за по-нататъшна дълбочина. обработка, през определен интервал, в подходящи пропорции, изработени от различни видове метали и техните сплави, различаващи се по отношение на водорода в електрохимичния ред на напреженията на металите, като се редува въвеждането на метални частици от един вид метал с въвеждането на метални частици от друг вид, като се вземе предвид състава на почвата и вида на растението, като стойността на получените токове ще бъде в рамките на параметрите на електрическия ток, оптимални за електрическо стимулиране на растенията.

2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че за повишаване на електростимулиращите токове на растенията и неговата ефективност, със съответните метали, поставени в почвата, преди поливане, растителните култури се поръсват със сода бикарбонат 150-200 g. / m 2 или посевите се поливат директно с вода с разтворена сода в пропорции 25-30 g/l вода.