كيف تؤثر الكهرباء على النباتات. الكهرباء من مصدر خارجي. المجال الكهربائي للكوكب

الزراعة الكهربائية للبذور والنباتات

أليس هذا اسم غريب - زراعة كهربائية؟ ما هذا؟ باختصار ، العلم الذي يدرس كيفية تأثير المجال الكهربائي على الكائنات الحية. لقد ثبت الآن أن هذا المجال له نفس المعنى ، على سبيل المثال ، الهواء والضوء والحرارة ...

قليلا من التاريخ

يبدو أن الزراعة الكهربائية كعلم نشأت في عام 1776 ، عندما لاحظ رئيس الدير الفرنسي ، الأكاديمي فيما بعد ، بي. وأشار إلى أن التفريغ الكهربائي الذي يمر عبر مانعة الصواعق أثناء عاصفة رعدية هو السبب.

قرر الإيطالي ف.جارديني اختبار حدس رئيس الدير. في عام 1793 ، علق عدة صفوف من قضبان الصواعق (مجرد سلك) فوق أشجار الفاكهة في حديقته وبدأ يتوقع حصادًا جيدًا. اندلعت العواصف الرعدية فوق حديقته لمدة ثلاث سنوات ، ولكن لم يزد المحصول فحسب ، بل على العكس من ذلك ، ذبلت بعض النباتات.

تم العثور على سبب ذلك فقط في عام 1836 ، عندما أثبت M. Faraday الشهير على نفسه أنه إذا تم وضع كائن حي في شبكة معدنية (سُمي لاحقًا باسم قفص فاراداي) ، فلا داعي للخوف من العواصف الرعدية . بعد كل شيء ، لا تنقل الشبكة المعدنية الكهرباء ، وخطوط القوة تتجاوزها حرفيًا.

الآن فقط أصبح من الواضح أن صفوف قضبان الصواعق السلكية في حديقة جارديني خلقت بعض الشبه لقفص فاراداي فوق النباتات.

ومن أجل التحقق من ذلك أخيرًا ، قام العالم الفرنسي أ. غراندو في عام 1848 بتغطية نبات واحد بهذه الخلية ، وترك الثاني مفتوحًا. و ماذا؟ الأول تخلف عن الثاني في التنمية.

اقترح الاستنتاج نفسه: الكهرباء ضرورية للمحطات.

لكن هذا الاستنتاج لا يزال بحاجة إلى إثبات. تم تنفيذ هذا الدليل بعد 122 عامًا فقط من اكتشاف برتالون. في عام 1898 ، قام العالم الألماني S. Lemestr ، وبعد أربع سنوات ، مواطنه O. Prinsheim بتغطية النبات بقفص فاراداي ، مما أدى إلى إنشاء مجال إلكتروستاتيكي اصطناعي فيه. وبعد سلسلة كاملة من التجارب ، كانوا مقتنعين بأنها تعوض تمامًا نقص الكهرباء الطبيعية.
علاوة على ذلك ، إذا قمت بإنشاء مجال أقوى من الطبيعي ، فإن نمو النباتات يتسارع. بالتالي، يمكن أن تساعدنا الكهرباء بشكل كبير في زراعة المحاصيل.

المجال الكهربائي للكوكب

كان معروفًا للقدماء أن فرك الكهرمان على الصوف يجذب قطع القماش والورق. نحن نعلم الآن أنه تم إنشاء مجال كهربائي حوله. لكن من المثير للاهتمام أن الكائنات الأخرى من أصل نباتي ، مثل السيقان والبذور ، تتصرف بنفس الطريقة في المجال الكهربائي. إذا تم وضعهم خلف القطب المؤرض 2 ، وتم تطبيق جهد إيجابي على القطب العلوي 1 الموازي له ، فسوف يرتفعون ويتجمدون على طول خطوط القوة (الشكل 1).

أرز. 2. هذه هي الطريقة التي تلتف بها الأسطح متساوية الجهد حول المباني الشاهقة والتلال الأخرى ..

أرز. الشكل 3. التقلبات في شدة المجال الكهربائي للأرض (المنحنى 1) والنشاط الشمسي (المنحنى 2) على مدى عشرين عامًا. يشير الحرف W إلى رقم الذئب الذي يميز شدة نشاط الشمس.

أرز. 4. التغيير في شدة المجال الكهربائي للغلاف الجوي على التضاريس المستوية خلال النهار ، معبرًا عنه بنسبة مئوية من متوسط ​​القيمة.

أرز. 5. ارتباط غلات المحاصيل في الولايات المتحدة (المنحنى العلوي) بالتقلبات في النشاط الشمسي (المنحنى السفلي) على مدى خمسين عامًا. وفقا لأ. تشيزيفسكي.

وبمجرد إزالة الشحنة ، ستنهار سيقاننا وبذورنا بشكل عشوائي: كما ترون ، كان المجال الكهربائي قادرًا على هزيمة حتى قوة الجاذبية.
من الواضح أن شيئًا مشابهًا يحدث في الطبيعة ، ولكن هذه المرة فقط تلعب نباتات حقيقية دور "خنازير غينيا" - وهي في وضع قائم مدعومة بالمجال الكهربائي للأرض ، وبمساعدتها تنمو وتندفع للأعلى.

لكننا بدأنا بالتجربة ، وبالتالي فإن السؤال الذي يطرح نفسه بشكل طبيعي: ما الذي يجب اعتباره "القطب العلوي" لكوكبنا؟ جاء الجواب في عام 1902 من قبل الإنجليزي س. هيسايد والأمريكي أ. كينيلي. واقترحوا أنه يوجد في الغلاف الجوي على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر نوع من طبقات الجسيمات الموجبة الشحنة.

ثم ، عندما تم تأكيد هذه الفرضية ، سميت طبقة الأيونوسفير. الآن ثبت تمامًا أنه بينه وبين الأرض ذات الشحنة السالبة ، كما هو الحال بين ألواح مكثف كروي عملاق ، يوجد مجال كهربائي. يتميز بالتوتر والإمكانات المتعلقة بالأرض وتساوي الجهد.

تتغير القيمتان الأوليان مع الارتفاع: تنخفض الشدة (عند السطح تبلغ 130 فولت / م ، وعند 6 كم تنخفض إلى 10 فولت / م) ، تزداد الإمكانية ، على العكس من ذلك (عند 500 متر من سطحه 50 كيلوفولت ، وبالقرب من الأيونوسفير 212 كيلوفولت).

أما بالنسبة للحجم الثالث ... فالكوكب ، كما كان ، محاط بقذائف متساوية الجهد ، وشدة كل منها بالنسبة إلى الأرض ثابتة تمامًا. هذه الخصائص للمجال الكهربائي للكوكب مستخدمة بالفعل في التكنولوجيا.
على سبيل المثال ، حصل American M. Hill من جامعة D. Hopkins مؤخرًا على براءة اختراع لنسخة أصلية من الطيار الآلي.

يتم تثبيت أجهزة الاستشعار على أجنحة وذيل الطائرة. طالما أن السيارة تطير على ارتفاع معين ، كما لو كانت تنزلق على سطح متساوي الجهد ، فهي غير نشطة. ولكن بمجرد أن تنزل الطائرة أو ترتفع قليلاً ، وبالتالي تنتقل إلى طبقة متساوية الجهد أخرى ، ستستجيب المستشعرات على الفور للتغيير المحتمل وتصدر إشارة تحكم إلى الدفات.

ومن المثير للاهتمام أن مثل هذا الطيار الآلي يمكنه قيادة السيارة على ارتفاع منخفض. إنها ليست مهددة بأي شكل من الأشكال من الاصطدام بأي عقبة - بعد كل شيء ، تتجول القذائف متساوية الجهد بسلاسة حتى في أدنى التلال (الشكل 2).

صحيح ، يجب تعديل إعدادات المعدات طوال الوقت: يُطلق على المجال الكهربائي للأرض اسم ثابت فقط ، ولكن في الواقع تتغير إمكاناته باستمرار. وقد لوحظت بالفعل دورات تقلبات مدتها 11 عامًا ، متزامنة مع فترات النشاط الشمسي (الشكل 3) ؛ هناك تغييرات سنوية وحتى يومية (الشكل 4) ، وفي النصف الثاني من اليوم تكون شدة مجال الأرض أعلى بكثير مما كانت عليه في الصباح.

إذن ، تعتمد حياة النباتات على المجال الكهربائي للغلاف الجوي ، وحالته بدورها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بنشاط الشمس. وليس من قبيل المصادفة أن المحصول الذي تم جمعه خلال فترة النشاط الأكبر لنجومنا يتجاوز متوسط ​​الحصاد بنسبة 54٪ ونقص الحصاد بنسبة 108٪ (الشكل 5).

تيارات الهواء

كما كان من الممكن التأسيس ، فإن الشحنات من الأيونوسفير إلى السطح يتم نقلها بواسطة أيونات الهواء - ذرات وجزيئات الغازات موجبة وسالبة الشحنة.
ترتفع القطرات السالبة جنبًا إلى جنب مع قطرات الماء إلى طبقة الأيونوسفير موجبة الشحنة ، وتشكل غيومًا مختلفة على طول الطريق: عادي (على ارتفاع 10 كم) ، أم اللؤلؤ (25-30 كم) وفضي غامض (80-90 كم) .

أرز. 6. تغيير في عدد أيونات الهواء الموجبة والسالبة في 1 متر مكعب. سم من الهواء على مدار العام.

أرز. التين. 7. الاعتماد على إنبات بذور نوع بنجر السكر Yaltushkovskaya بذرة واحدة في ساعة معالجتها مع مجال إلكتروستاتيكي بنفس الشدة.

وتنتقل الموجبة إلى السطح المشحون سالبًا ، حيث تقابلها النباتات لأول مرة. في سنتيمتر مكعب واحد من الهواء بالقرب من الأرض نفسها ، يوجد عادة ما يصل إلى 750 أيون هواء موجب و 650 أيون هوائي سالب ، ويزداد هذا التفاوت تحديدًا بحلول الصيف ، في عهد النباتات (الشكل 6).

من الغريب أن هناك عددًا قليلاً جدًا من أيونات الهواء الموجبة في الغرفة - فالهواء الذي يمر عبر النافذة يترك نصفها تقريبًا بالخارج ، ويستقر معظم الباقي على الجدران والأشياء المختلفة. ليس من الصعب سد العجز - يجدر إحضار قطب كهربائي سالب عالي الشحنة إلى الغرفة ، حيث ستصله أيونات الهواء الموجبة على الفور عبر جميع الفتحات.

تم العثور على تفسير لهذه الظاهرة فقط بعد أن ابتكر أ. بيكريل وف. رونتجن مؤينات هواء صناعية ، واستخدم س. اتضح أن الإلكترونات لا تتدفق من القطب المشحون ، كما كان يعتقد سابقًا - تتركز أيونات الهواء للعلامة المعاكسة حوله ، مما يؤدي إلى تحييد الشحنة الأولية جزئيًا.

عندها أصبح دور مانع الصواعق واضحًا - كونه مشحونًا سلبًا من الأرض ، فإنه يجذب أيونات الهواء الموجبة من الغلاف الجوي ، مما كان له تأثير مفيد على النباتات. لذلك أصبح مانع الصواعق أول جهاز للزراعة الكهربائية ، على الرغم من أنه تم إنشاؤه لغرض مختلف تمامًا ...

الزراعة الكهربية للبذور

إذا كان سيتم تنشيط النباتات بواسطة مجال كهربائي ، فيجب أن يتم ذلك في المرحلة الأولى من تطورها. توصل البروفيسور A. Chizhevsky إلى هذا الاستنتاج بعد دراسة كل ما كتب هنا وفي الخارج عن الثقافة الكهربائية. وفي عام 1932 ، في قرية كوزمينكي بالقرب من موسكو ، تحت قيادته ، بدأت الدراسات حول تأثير الحقل الكهربائي على بذور الخضروات.

تم إجراؤها على إعداد مشابه لما هو موضح في الشكل 1 ، تم تطبيق جهد سلبي فقط على القطب 1 لجذب أيونات الهواء الموجبة إلى البذور. ووضع القطب الثاني تحت الطاولة ببذور تجريبية.

لتعزيز التأثير ، تم صنع القطب العلوي على شكل "ثريا" على شكل إبرة مع قضبان صاعقة صغيرة بارزة في جميع الاتجاهات. كانت التجارب ناجحة ، وكان بإمكان Chizhevsky أن يؤكد بحق: إذا تعرضت بذور الخيار للكهرباء لمدة 5 إلى 20 دقيقة ، فإن إنباتها سيزداد فورًا بنسبة 14-16٪ (انظر الجدول 1).

أوقفت الحرب العمل الذي بدأه A. Chizhevsky. وبعد 20 عامًا فقط استمروا من قبل موظفي معهد تشيليابينسك للميكنة وكهربة الزراعة ، مع التركيز على محاصيل الحبوب.

لقد أثبتوا الصحة المطلقة لاستنتاجات مؤسس الزراعة الكهربائية في بلدنا (انظر الجدول 2).

الجدول 2

مزارع الدولة	مساحة بذر هكتار	محصول تشا	مراقبة تشا	رفع تشا	زيادة إنتاجيةفي ٪
باجاريانسكي	57	17,4	15,5	2,1	15
Argayashsky	81	22,5	18,6	3,9	21
تشيمش Uchkhoz	15,1	33,6	30	3,6	11

بحلول عام 1975 ، تم إنجاز الكثير.

على سبيل المثال ، تم اختيار الأنماط والجرعات الأكثر ملاءمة للمعالجة المسبقة للبذر لبذور الحبوب ، بينما تبين أن حقل التفريغ الإكليل (عالي الكثافة) فعال للغاية - فقد اجتذب أيونات الهواء الأكثر إيجابية إلى النباتات.

ثم جاء دور الثقافات الأخرى. في 1973-1975 ، في معهد عموم روسيا لبحوث بنجر السكر والسكر ، بعد معالجة بذور هذا المحصول ، لم يحققوا غلات عالية فحسب - زاد محصول السكر من الجذور بنسبة 10-11٪)
ولكن في محطة Taldy-Kurgan الزراعية التجريبية ، تم تشعيع بذور الذرة في الحقل.
و ماذا؟ زيادة إنتاجية الكتلة الخضراء بنسبة 11-12٪

تم استخدام الزراعة الكهربائية أيضًا من قبل موظفي معهد البحوث الأوكراني للخضار والبطيخ. بعد ثلاث سنوات من التجارب ، تمكنوا من زيادة غلة جزر المائدة بنسبة 14-17٪.
ولكن مع ذلك ، لماذا تغيرت خصائص البذور بشكل ملحوظ بعد تعرضها للضغط لفترة قصيرة؟

دعنا نحاول معرفة ذلك.

كما تعلم ، في الطبيعة ، تتشكل البذور في الصيف ، خلال فترة الشدة القصوى لمجال الغلاف الجوي ، عندما يكون هناك معظم أيونات الهواء الموجبة في الهواء.

يقترب الخريف ، وتتناقص كثافة حقل الأرض تدريجياً. يقلل من التمثيل الغذائي في الخلايا النباتية. ولكن الآن انتهى الشتاء الطويل ، وتزداد كثافة الحقل كل يوم ، وتزداد دفئًا وأخف وزناً. وبعد ذلك يتم إحضار البذور لفترة وجيزة إلى مجال كهربائي اصطناعي ، كما لو كانت تملأها بالطاقة ، وتعديل الإمكانات الحيوية الخلوية إلى مستوى الصيف.
الآن سوف تتكيف البذور "المعاد شحنها" بسرعة مع المجال الكهربائي للأرض وتنبت ، بالطبع ، ستصبح أكثر نشاطًا.

ولكن لسبب ما ، أثناء المعالجة الربيعية ، يتم ترك شدة المجال الاصطناعي كما هي من سنة إلى أخرى. لكن هذا خطأ - تعتمد شدة المجال الطبيعي على حالة النشاط الشمسي. هذا يعني أن معالجة البذور يجب أن تتم بشكل مختلف ، مع مراعاة نشاط الشمس بدقة.

علاوة على ذلك ، خلال جلسات التشعيع الكهربائي ، حتى الوقت من اليوم له أهمية كبيرة. والسر في ذلك بسيط: فالنمط الطبيعي لتغيير شدة المجال الجوي يتم فرضه على نظام إشعاع ثابت.
وأخيرًا ، في الربيع ، تُزرع البذور المعالجة ، وتنبت بالفعل تحت التأثير المباشر للمجال الكهربائي للأرض.

زراعة كهربائية

نمت البذرة. يومًا بعد يوم ، يمتد النبات ساقه نحو طبقة الأيونوسفير الموجبة الشحنة ويدفن جذوره في عمق التربة (احتمال سلبي!). أليست مشابهة جدًا للإبرة المغناطيسية ، الموجودة عموديًا فقط على طول خطوط قوة مجال الأرض؟

ولكن الآن قد حان الصيف ، تبدأ السيقان في النمو بشكل مكثف - بعد كل شيء ، تزداد قوة مجال الغلاف الجوي طوال الوقت ، وهناك المزيد والمزيد من أيونات الهواء الموجبة في الهواء.

وسيستمر هذا حتى يتم موازنة القوى الناتجة عن فرق الجهد بين الأيونوسفير والأرض بوزن الجذع نفسه والعصائر المغذية التي تتحرك على طوله. وجزيئات المغذيات ، بعد أن تحولت إلى أيونات في العصائر وطاعة لقوانين التفكك الإلكتروليتي ، سوف تسير في اتجاهين متعاكسين: الجزيئات السلبية - للأعلى ، تجاه الأوراق ، والجزيئات الإيجابية - للأسفل. إنه داخل النباتات.

وخارجها؟ كما أوضح الأستاذ الكندي ل. لذلك ، يمكن اعتبار الأعشاب والأشجار بأمان مستهلكين لرسوم الغلاف الجوي ، التي تمتصها وتبطلها وتتراكم في هذا الشكل.

أما بالنسبة لقطب النباتات الآخر ، نظام جذره ، فقد اتضح أن أيونات الهواء السالبة لها تأثير مفيد عليه.
وضع الباحثون قضيبًا موجب الشحنة بين جذور طماطم عادية - قطب كهربائي يسحب أيونات الهواء السالبة من التربة. ازداد محصول الطماطم على الفور بنسبة 52٪.

بالإضافة إلى ذلك ، اتضح أن التربة التي تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية تتميز بطابع التبادل الكاتيوني ، أي تتراكم شحنة سالبة كبيرة في الأسمدة. هذا ، بالمناسبة ، يُنظر إليه على أنه أحد أسباب زيادة الغلات عند استخدام الأسمدة.

نحن نعلم بالفعل دور الرطوبة في الزراعة الكهربية للبذور. وما يعنيه ذلك بالنسبة للزراعة الكهربية للنباتات واضح تمامًا من خلال بيانات العالم الأمريكي م.فرانز: عندما تم تشعيع براعم الجزر المبللة بالحقل ، زاد محصولها بنسبة 125٪.

شارك A. Chizhevsky أيضًا في الزراعة الكهربائية للنباتات - في الدفيئات الزراعية بمزرعة الدولة "مارفينو" بالقرب من موسكو ، علق "ثريا" سالبة الشحنة فوق الأسرة مع الخيار (الشكل 8). لم تكن النتائج طويلة في الظهور - كان الخيار التجريبي من صنف كلينسكي ، مع ثلاثة محاصيل ، ضعف إنتاجية العينات الضابطة.

لذلك ، بناءً على تجارب الزراعة الكهربائية للبذور والنباتات ، يمكننا القول بأمان أنها توفر فرصة ممتازة لزيادة إنتاجية وربحية الزراعة بشكل كبير. يمكن للزراعة الكهربائية وينبغي لها أن تساعد "الثورة الخضراء" في حل مشكلة الغذاء.

TM 1978

ليونيد شابوفالوف مرشح العلوم التقنية
باحث في البحوث الأوكرانية
معهد الميكنة وكهرباء الزراعة ، كييف

بالعودة إلى عام 1911 ، نُشر كتاب في كييف جوستاف ماغنوسوفيتش رامنيك"آثار الكهرباء على التربة". وعرض نتائج التجارب الأولى لتحفيز نمو النبات بالكهرباء.

إذا تم تمرير تيار كهربائي ضعيف عبر السرير ، فقد اتضح أن هذا مفيد للنباتات. تم تأسيس هذا منذ فترة طويلة ومن خلال العديد من التجارب في بلدان مختلفة ، في ظل ظروف تربة ومناخية مختلفة.

يأتي تأثير الكهرباء في اتجاهات عديدة. يؤدي تأين التربة إلى تسريع التفاعلات الكيميائية والبيوكيميائية التي تحدث فيها. يتم تنشيط الكائنات الحية الدقيقة ، وتزداد حركة الرطوبة ، وتتحلل المواد التي تمتصها النباتات بشكل سيئ.

على مسافات ميكرون ونانومترية ، يحدث الرحلان الكهربائي والتحليل الكهربائي ، ونتيجة لذلك ، تتحول المواد الكيميائية في التربة إلى أشكال سهلة الهضم. تتحول بذور الحشائش وجميع بقايا النباتات بسرعة إلى ذرات وطيور. أي من هذه العمليات هي العملية الرئيسية ، وأيها العمليات المساعدة ، يجب شرحها للباحثين في المستقبل.

لكن المعروف أنه لنجاح تطبيق الكهرباء يجب أن تكون التربة رطبة. كلما زادت الرطوبة ، كانت الموصلية الكهربائية أفضل. في بعض الأحيان ، وحتى للتأكيد على ذلك ، يقولون "محلول التربة" ، أي التربة شديدة الرطوبة بحيث يمكن اعتبارها ذائبة في الماء.

يتم التحفيز الكهربائي عن طريق الكهرباء الساكنة ، والتيار المباشر والمتناوب من ترددات مختلفة (حتى الترددات الراديوية) ، والتي تمر عبر التربة ، وكذلك من خلال النباتات والبذور والأسمدة والمياه للري.

ويتم ذلك بمصاحبة إضاءة صناعية ثابتة ومومضة مع إضافة أسمدة مصممة خصيصًا.

أولا عن النتائج

أدى التحفيز الكهربائي للحبوب في الحقل إلى زيادة المحصول بنسبة 45-55٪ ؛ ووفقًا لتجارب أخرى ، فإن زيادة الغلة تصل إلى 7 ج / هكتار. تم إجراء أقصى عدد من التجارب على الخضار.

لذلك ، إذا قمت بإنشاء مجال إلكتروستاتيكي ثابت في جذور الطماطم ، فإن الزيادة في المحصول ستكون 52٪ بسبب زيادة حجم الثمار وعددها في نبات واحد.

للكهرباء تأثير مفيد بشكل خاص على الجزر ، حيث ينمو العائد بنسبة 125 ٪ ، وعلى التوت الذي يتضاعف محصوله تقريبًا. تحت غطاء الفيلم ، وتحت التأثير المستمر للتيار المباشر ، يزداد نمو شتلات الصنوبر والصنوبر السنوية بنسبة 40-42٪.

تحت تأثير الكهرباء ، يزداد محتوى السكر في بنجر السكر بنسبة 15٪ ، مع وفرة الرطوبة والأسمدة الجيدة. هذا تلميح إلى أن الكهرباء تصحح التفاعلات الكيميائية الحيوية.

هناك مشكلة خاصة وذات صلة وهي تأثير الكهرباء على ميكروبيولوجيا التربة. لقد ثبت ، على سبيل المثال ، أن التيار الكهربائي الضعيف المستمر يزيد من عدد البكتيريا المثبتة للنيتروجين التي تعيش في التربة أو السماد بنسبة 150٪. على وجه الخصوص ، تؤدي هذه الزيادة في عدد بكتيريا العقيدات في نظام جذر البازلاء إلى زيادة في الغلة بنسبة 34٪ مقارنة بمجموعة التحكم.

في تجارب أخرى مماثلة ، أعطت البازلاء زيادة في الغلة بنسبة 75٪. لا يتزايد إنتاج النيتروجين فحسب ، بل يتزايد أيضًا ثاني أكسيد الكربون. لكن تجاوز الكمية المسموح بها من الكهرباء يؤدي إلى تباطؤ في عمليات الإنبات والنمو.

في نهاية القرن التاسع عشر مستكشف فنلندي سليم لايمسترومجربت التحفيز الكهربائي للبطاطس والجزر والكرفس. في غضون 8 أسابيع ، زاد العائد في المتوسط ​​حتى 40 ٪ ، وبحد أقصى - ما يصل إلى 70 ٪. تنضج الفراولة المزروعة في دفيئة بسرعة مضاعفة وتضاعف محصولها. ومع ذلك ، نما الملفوف واللفت والكتان بشكل أفضل بدون كهرباء.

أهمية خاصة هو التحفيز الكهربائي للنباتات في الشمال. في الستينيات من القرن الماضي ، أجريت تجارب في كندا على التحفيز الكهربائي للشعير ، ولوحظ تسارع في نموه بنسبة 37٪. أعطت البطاطس والجزر والكرفس 30-70 ٪ أكثر من المعتاد.

الكهرباء من مصدر خارجي

الطريقة الأكثر شيوعًا والأكثر بحثًا لتحسين عمر المحطات بالكهرباء هي استخدام مصدر كهربائي ، عادةً ما يكون منخفض الطاقة.

من المعروف أنه من أجل رفاهية النباتات ، يجب أن تتراوح قوة التيار الكهربائي في التربة من 0.02 إلى 0.6 مللي أمبير / سم 2 للتيار المباشر ومن 0.25 إلى 0.5 مللي أمبير / سم 2 للتيار المتردد. بيانات أقل بشكل ملحوظ عن قيم الجهد المثلى.

وفقا لملاحظات المربي السوفياتي المتميز إيفان فلاديميروفيتش ميتشورين (1855–1935)، من الضروري، " بحيث لا يتجاوز الجهد اثنين فولت. وفقًا لملاحظاتي ، من المرجح أن تسبب تيارات الجهد العالي ضررًا في هذه المسألة أكثر من نفعها.».

لهذا السبب ، ليس معروفًا كيف يرتبط التحفيز الكهربائي بقوة الجهاز الذي يوفر هذا التحفيز الكهربائي. وإذا كان الأمر كذلك ، فليس من الواضح كيفية تحفيز النباتات بالكهرباء ، وفقًا لأي معيار.

بالنسبة للجزء الأكبر ، يتم استخدام الجهد في أجزاء من فولت. على سبيل المثال ، عند جهد (فرق الجهد بين الأقطاب الكهربائية) من 23-35 ملي فولت ، يتدفق تيار مباشر بكثافة من 4 إلى 6 ميكرو أمبير / سم 2 عبر التربة الرطبة.

من أجل نقاء التجربة ، يتحول الباحثون أحيانًا إلى الزراعة المائية. لذلك ، عند استخدام الجهد أعلاه ، في محلول مغذي مع براعم الذرة ، يتم إصلاح تيار بكثافة 5-7 ميكرو أمبير / سم 2.

طريقة عملية للغاية لزيادة محصول البطاطس اخترعها المخترع فلاديمير ياكوفليفمن مدينة شوستكا ، منطقة سومي. يضع مقومًا بمحول يخفض جهد التيار الكهربائي من 220 إلى 60 فولتًا ، ويعالج درنات البطاطس ، ويلصق أقطابًا كهربائية في كل درنة من كلا الجانبين. يحفز المخترع الطماطم من بطارية 12 فولت بعد أن تنمو حتى 20-30 سم.

تم إجراء الكثير من التجارب مع إصدارات مختلفة من الأقطاب الكهربائية. في الجهاز ، الحاصل على براءة اختراع من قبل باحثين فرنسيين ، الأقطاب الكهربائية عبارة عن مشط. يتباعد التيار بين المشطين في أقواس ، وهذا يكفي لتسريع إنبات البذور ونمو النبات. التربة بالطبع يجب أن تكون رطبة.

بشكل عام ، تتطلب النباتات التي يتم تحفيزها بالتيار الكهربائي حوالي 10٪ ماء أكثر من المعتاد. والسبب هو أن النباتات تمتص الماء المتأين بشكل أسرع.

لنصنع بطارية من السرير

في أربعينيات القرن التاسع عشر ، أحد المختبرين دبليو روسمن نيويورك زيادة غلة البطاطس بهذه الطريقة. حفر صفيحة نحاسية قياس 15 × 50 سم 2 في التربة ، وعلى مسافة 6 أمتار منها حفر صفيحة زنك بنفس الحجم. تم توصيل الصفائح بسلك فوق الأرض. وهكذا ، تم الحصول على خلية كلفانية. ادعى أولئك الذين كرروا تجاربه أن محصول البطاطس زاد بمقدار الربع.

يغير التيار الكهربائي الذي يمر عبر التربة خصائصها الفيزيائية والكيميائية. تزداد قابلية ذوبان العناصر النزرة وتبخر الرطوبة في نفس الوقت. يزداد محتوى النيتروجين والفوسفور وعدد من العناصر الأخرى التي تمتصها النباتات. تتغير حموضة التربة وتقل قلويتها.

على ما يبدو ، هناك ظواهر أخرى مرتبطة بهذا الأمر ، وهو الأمر الذي ثبته العلماء حتى الآن ، لكنهم غير قادرين على تفسيره. وهكذا ، ينخفض ​​ضرر البياض الدقيقي على الملفوف بنسبة 95٪ ، ويزيد محتوى السكر في بنجر السكر بشكل حاد ، ويزداد عدد اللوز على القطن مرتين إلى ثلاث مرات ، وتزداد نسبة إناث نباتات القنب بنسبة 20-25٪ العام المقبل.

لا يزيد محصول الطماطم بنسبة 10-30٪ فحسب ، بل يتغير التركيب الكيميائي لكل طماطم ويتحسن مذاقه. تمت مضاعفة امتصاص النيتروجين بواسطة الحبوب. كل هذه العمليات تنتظر باحثين جدد.

في الآونة الأخيرة نسبيًا ، طورت أكاديمية Timiryazev الزراعية طريقة للتحفيز الكهربائي بدون مصدر طاقة خارجي.

يتم تخصيص شرائط في الحقل: يتم استخدام الأسمدة المعدنية سالبة الشحنة (الأنيونات المحتملة) على بعض الأسمدة الموجبة الشحنة (الكاتيونات المحتملة) يتم تطبيقها على البعض الآخر. الفرق في الجهد الكهربائي بين العصابات يحفز نمو وتطور النباتات ، ويزيد من إنتاجيتها.

هذه الخطوط فعالة بشكل خاص في البيوت البلاستيكية ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا تطبيق الطريقة على الحقول الكبيرة. مطلوب أسمدة معدنية جديدة لتطبيق هذه الطريقة.

يوجد الصوديوم والكالسيوم بشكل رئيسي في شكل مركبات. المغنيسيوم هو جزء من كارناليت السماد المعدني. تحتاج النباتات إلى المغنيسيوم لعملية التمثيل الضوئي.

في طريقة أخرى ، تم تطويرها بواسطة نفس الفريق ، يُقترح تطبيق ألواح من سبائك النحاس (150-200 جم) و 400 جرام من ألواح سبائك الزنك والألمنيوم والمغنيسيوم والحديد ، وكذلك حبيبات الصوديوم والكالسيوم. يتم حفر الألواح بسمك 3 مم وعرض 2 سم وطول 40-50 سم في الأرض تحت الطبقة الصالحة للزراعة بمقدار 10-30 سم.

في الواقع ، تم اقتراح نفس الطريقة من قبل مخترع واحد من منطقة موسكو. توضع صفائح صغيرة من معادن مختلفة في التربة على عمق ضحل ولكن تحت مستوى الحفر أو الحرث.

سيتم شحن النحاس والفضة والذهب والبلاتين وسبائكها بشكل إيجابي ، بينما سيتم شحن المغنيسيوم والزنك والألمنيوم والحديد وغيرها سلبًا. تخلق التيارات الناشئة بين معادن هاتين المجموعتين تأثير التحفيز الكهربائي للنباتات ، وستكون القوة الحالية ضمن النطاق الأمثل.

ألواح من نوع ما تتناوب مع لوحات من نوع آخر. إذا لم تتأثر اللوحات بأجسام عمل الآلات الزراعية ، فإنها تخدم لفترة طويلة. علاوة على ذلك ، يجوز استخدام أي معدن مطلي بطبقة من النحاس لبعض الأقطاب الكهربائية والزنك لبعض الأقطاب.

خيار آخر هو إدخال المعادن والسبائك في التربة عن طريق المسحوق. يتم خلط هذا المعدن مع التربة مع كل معالجتها. الشيء الرئيسي هو أنه في هذه الحالة لا يتم فصل أنواع مختلفة من المساحيق. وهذا عادة لا يحدث.

المجال الجيومغناطيسي لمساعدتنا

يبدو أن المجال المغناطيسي للأرض كما لو كان هناك مغناطيس خطي يبلغ طوله حوالي 2000 كيلومتر داخل الكرة الأرضية ، ويميل محورها بزاوية 11.5 درجة إلى محور دوران الأرض. أحد طرفي المغناطيس يسمى القطب المغناطيسي الشمالي (إحداثيات 79 درجة شمالا و 71 درجة غربا) ، والآخر يسمى الجنوب (75 درجة جنوبا و 120 درجة شرقا).

من المعروف أنه في موصل يبلغ طوله كيلومترًا واحدًا ، وموجه في اتجاه الشرق والغرب ، سيكون فرق الجهد عند طرفي السلك عشرات الفولتات. تعتمد القيمة المحددة على خط العرض الجغرافي الذي يقع فيه الموصل. في دائرة مغلقة من موصلين بطول 100 كم وبأقل مقاومة داخلية ودرع لأحد الموصلات ، يمكن أن تكون الطاقة المولدة عشرات ميغاوات.

للتحفيز الكهربائي للنباتات ، هذه القدرات ليست ضرورية. مطلوب فقط توجيه الأسِرَّة في اتجاه الشرق والغرب ووضع سلك فولاذي في الحدود بعمق ضحل على طول الأسِرَّة. مع سرير يبلغ طوله بضع عشرات من الأمتار ، يظهر فرق جهد من نفس 25-35 مللي فولت على الأقطاب الكهربائية. من الأفضل وضع السلك الفولاذي على طول خط غير متعامد مع الإبرة المغناطيسية ، ولكن باتجاه نجم الشمال.

تم إجراء دراسة تطبيق المغناطيسية الأرضية للمحاصيل الكبيرة لفترة طويلة ، منذ الحقبة السوفيتية ، في جامعة كيروفوغراد التقنية (S.I. Shmat ، I.P. Ivanko). تم تسجيل براءة اختراع طريقة واحدة في الآونة الأخيرة.

الهوائيات والمكثفات. تأين التربة والهواء

إلى جانب التيارات الكهربائية ، تم استخدام الكهرباء الساكنة بنشاط في تحفيز النباتات لفترة طويلة جدًا. وصلنا أول خبر عن مثل هذه التجارب من إدنبرة ، اسكتلندا ، حيث في عام 1746 قام د. ميمبرايوضع أقطاب كهربائية لآلة إلكتروستاتيكية على أشجار الآس الداخلية ، مما أدى إلى تسريع نموها وازدهارها.

هناك أيضًا تاريخ طويل من محاولات جمع كهرباء الغلاف الجوي لتحفيز نمو المحاصيل. مرة أخرى في عام 1776 ، الأكاديمي الفرنسي P. Bertalonلاحظت أن النباتات القريبة من قضبان الصواعق تنمو بشكل أفضل من غيرها.

وفي عام 1793 في إيطاليا وفي عام 1848 في فرنسا أجريت تجارب "من العكس". غُطيت المحاصيل والأشجار المثمرة بشبكات معدنية خفيفة. نمت النباتات غير المغطاة بالشبكات بنسبة 50-60٪ أفضل من تلك التي بها شاشات.

مر نصف قرن آخر وأتت التجربة إلى الكمال. المستكشفون الألمان S. Lemestreو O. برينشيملقد فكروا في إنشاء مجال إلكتروستاتيكي اصطناعي تحت الشبكة أقوى من المجال الطبيعي. وتسارع نمو النباتات.

المخترع المتميز الكسندر ليونيدوفيتش تشيزيفسكي- أجرى عالم الفيزياء الحيوية الروسي العظيم ، عالم الكون ، مؤسس علم الأحياء الشمسي والمخترع ، في عام 1932 في قرية بالقرب من موسكو بحثًا عن تأثير المجال الكهربائي على بذور الخضروات باستخدام ما هو معروف الآن " الثريات Chizhevsky"، والذي كان بمثابة القطب العلوي (السالب). تم وضع القطب السفلي (الموجب) تحت الطاولة التي نثرت البذور عليها. وجد أنه عندما تكون بذور الخيار في مجال إلكتروستاتيكي من 5 إلى 20 دقيقة ، فإن إنباتها يزيد بنسبة 14-16٪. من البذور ، انتقل A. Chizhevsky إلى التجارب مع النباتات في البيوت الزجاجية التي لها نفس "الثريا" سالبة الشحنة. تضاعف غلة الخيار.

في عام 1964 ، أجرت وزارة الزراعة الأمريكية تجارب تم فيها وضع القطب السالب بالقرب من قمة الشجرة ، وتم توصيل القطب الموجب أسفل اللحاء بالقرب من الجذر. بعد شهر من التنبيه بجهد 60 فولت ، أصبحت كثافة الأوراق أعلى بشكل ملحوظ. وفي العام التالي ، كانت كتلة الأوراق على الأغصان "المكهربة" أكبر بثلاث مرات من كتلة الأوراق المجاورة.

مخطط الثريا الكهروضوئية -

من كتاب أ. Chizhevsky "الدليل قيد التشغيل
تطبيقات الهواء المؤين
في الصناعة والزراعة و
في الطب".
1 - خاتم.
2 - التعليق.
3 - التمدد.
4 - دبوس.
5 - مشبك للحلقة.
6 - طوق.
7 - مشبك للتعليق.
8 - عازل للجهد العالي.
9 - برغي.
10 - دبوس.
11 - برغي.
12 - بار.

وبنفس الطريقة تنقذ الأشجار من العديد من الأمراض وبالأخص من أمراض اللحاء. للقيام بذلك ، يتم إدخال قطبين كهربائيين تحت لحاء الشجرة المريضة عند حدود المنطقة المصابة من اللحاء وتوصيلهما ببطارية بجهد 9-12 فولت.

إذا تفاعلت الشجرة بهذه الطريقة مع الكهرباء ، فهناك شك في أنه حتى بدون مصدر خارجي ، فإن العمليات الكهربائية تجري فيها. ويحاول العديد من الأشخاص حول العالم إيجاد تطبيقات عملية لهذه العمليات.

على سبيل المثال ، قام موظفو معهد موسكو لعموم روسيا لبحوث كهربة الزراعة بقياس الإمكانات الكهربائية للأشجار في غابات منطقتي موسكو وكالوغا. درسنا البتولا ، الزيزفون ، البلوط ، الصنوبر ، الصنوبر ، الراتينجية. لقد ثبت بوضوح أن زوجًا من الأقطاب الكهربائية المعدنية ، عند وضعه أعلى الشجرة وعند الجذور ، يشكل خلية كلفانية. تعتمد كفاءة التوليد على شدة الإشعاع الشمسي. تنتج الأشجار المتساقطة طاقة أكثر من الصنوبريات.

يتم إعطاء القيمة القصوى (0.7 فولت) بواسطة البتولا التي يزيد عمرها عن 10 سنوات. هذا يكفي لتحفيز النباتات في الحديقة المجاورة لها. ومن يدري ، ربما مع مرور الوقت سيتم العثور على الأشجار التي تعطي فرقًا محتملاً أكثر أهمية. وبجانب كل سرير حديقة ستزرع شجرة تحفز نمو الطماطم والخيار عليها بالكهرباء.

الشحن الكهربائي للبذور

هذا الموضوع معروف أيضًا لفترة طويلة. من عام 1918 إلى عام 1921 شارك 500 مزارع بريطاني في تجربة تم فيها صعق البذور المجففة مسبقًا قبل الزراعة. نتيجة لذلك ، وصل نمو المحصول إلى 30٪ بسبب زيادة عدد السنيبلات لكل نبات (تصل أحيانًا إلى خمسة). زاد ارتفاع النباتات ، وأصبح الجذع أكثر قوة. أصبح القمح مقاومًا للسكن. كما زادت مقاومته للعفن والأمراض الأخرى.

لكن تأثير التيار على البذور لم يكن طويلاً. إذا تأخر البذر لمدة شهر بعد "الشحن" ، فلن يكون هناك أي تأثير. وأفضل ما في الأمر أن التجربة كانت ناجحة إذا تعاملوا مع الكهرباء مباشرة قبل الزراعة.

يتم وصف الإجراء على النحو التالي. توضع البذور في خزان مستطيل وتُملأ بالماء ، حيث يتم إذابة ملح الطعام أو أملاح الكالسيوم أو نترات الصوديوم لتحسين التوصيل الكهربائي. يتم وضع أقطاب حديدية ذات مساحة كبيرة على جوانب داخلية متقابلة للخزان وتتعرض لتيار كهربائي ضعيف لعدة ساعات.

يعتمد وقت الاحتفاظ ، بالإضافة إلى درجة الحرارة المثلى واختيار الملح ، على نوع البذور الموجودة في الخزان وفي التربة التي سيتم زرعها. التطابقات الدقيقة غير معروفة حتى الآن. المعلومات مجزأة فقط.

وبالتالي ، تتطلب بذور الشعير ضعف عمر بذور القمح أو الشوفان. لكن ما هو مؤكد هو أنه بعد اختبار البذور بالكهرباء في الخزان ، يجب تجفيفها جيدًا مرة أخرى.

في واحدة من أحدث التجارب التي أجراها طلاب جامعة Don Agrarian على بذور الندية ، وجد أن تأثير الكهرباء على الشتلات يكون مثاليًا عندما لا يتجاوز التيار 4-5 ميكرو أمبير ، ومدة التعرض من عدة أيام إلى عدة أسابيع. في هذه الحالة ، يتم توصيل القطب السالب بأعلى الشتلة ، ويتم توصيل القطب الموجب بقاعدته.

في السبعينيات ، على أساس براءة اختراع واحدة ، تم إنشاء شركة Intertec ، والتي بدأت في الترويج لتقنية "إنبات البذور الكهربية" (معالجة البذور الكهربية) ، والتي تتكون في محاكاة كهرباء الغلاف الجوي.

ثم تتعرض البذور للأشعة تحت الحمراء لمنعها من النوم ولزيادة إنتاج الأحماض الأمينية. في المرحلة التالية ، البذور سالبة الشحنة (يتم إدخال الحماية الكاثودية). هذا يقلل من موت البذور عن طريق منع تدفق الإلكترونات من التفاعلات مع الجذور الحرة. تستخدم الحماية الكاثودية بشكل شائع لحماية الهياكل المعدنية تحت الأرض من التآكل. هنا المعنى هو نفسه.

عند استخدام الحماية الكاثودية ، يجب أن تكون البذور رطبة. قد تتلف البذور المجففة في هذه المرحلة ، على الرغم من أن البذور التالفة تتعافى جزئيًا إذا تم نقعها بعد ذلك. تضاعف الحماية الكاثودية إنبات البذور.

المرحلة الأخيرة من العملية الكهربية هي التأثير على بذور الكهرباء في نطاق الترددات الراديوية ، والتي ، وفقًا للخطة ، يجب أن تؤثر على الكروموسومات والميتوكوندريا وتكثف عمليات التمثيل الغذائي. يزيد هذا التأثير من انحلال العناصر النزرة في رطوبة التربة ، ويزيد من التوصيل الكهربائي وتهوية التربة (تشبعها بالأكسجين). لمعالجة البذور مباشرة قبل البذر ، تم استخدام الترددات في النطاق من 800 كيلو هرتز إلى 1.5 ميجا هرتز.

لأسباب غير معروفة ، تم تقليص هذا الاتجاه. وهنا هو الوقت المناسب لمناقشة السؤال عن سبب تطوير الأبحاث حول التحفيز الكهربائي لنمو النبات بشكل عام في القرون الماضية حتى عشرينيات القرن الماضي.

أعتقد أن السبب هو أن الهندسة الكهربائية بعيدة جدًا عن الهندسة الزراعية. وفقط العلماء الموسوعيون مثل A. Chizhevsky أو ​​المخترعون مثل V. Yakovlev من Shostka قادرون على القيام بالأمرين في نفس الوقت. وهناك القليل منهم.

رامنيك ج.تأثير الكهرباء على التربة: تأين التربة واستيعاب الغلاف الجوي. النيتروجين / كييف: النوع. جامعة سانت. فلاديمير ، أد. ن. Korchak-Novitsky ، 1911. - 104 ص.
كرافستوف ب وآخرون.// الظواهر الكهربائية التطبيقية. - 1968. - 2 (20) / - ص 147-154
Lazarenko B.R. ، Gorbatovskaya I.B.الحماية الكهربائية للنباتات من الأمراض // المعالجة الإلكترونية للمواد. - 1966. - رقم 6. - ص 70-81.
.
مور أ.الكهرباء الساكنة وتطبيقاتها. - وايلي وأولاده ، 1972
Kholmansky A.S.، Kozhevnikov Yu.M.اعتماد الجهد الكهربائي لشجرة على الظروف الخارجية // الطاقة البديلة والبيئة. - 2015. - رقم 21 (185). - ص 183 - 187
Scientific American. - 1920. - 15.02.2019 - ر 142-143
Voitova A.S.، Yukin N.A.، Ubirailova V.G.ضعف التيار الكهربائي كعامل في تحفيز نمو النباتات المحلية // International Student Scientific Bulletin. - 2016. - رقم 4-3.
براءة الاختراع الأمريكية 4302670

نعم. الغربانمرشح العلوم الاقتصادية عضو هيئة تحرير مجلة "ECO".

محفز نمو النبات الكهربائي

تدهش الخلايا الشمسية الخيال حقًا بمجرد أن يفكر المرء في تنوع تطبيقاتها غير العادي. في الواقع ، نطاق الخلايا الشمسية واسع جدًا.

يوجد أدناه تطبيق يصعب تصديقه. نحن نتحدث عن المحولات الكهروضوئية التي تحفز نمو النبات. تبدو لا تصدق؟

نمو النبات

بادئ ذي بدء ، من الأفضل التعرف على أساسيات الحياة النباتية. يدرك معظم القراء جيدًا ظاهرة التمثيل الضوئي ، وهي القوة الدافعة الرئيسية في الحياة النباتية. في الأساس ، التمثيل الضوئي هو العملية التي يسمح ضوء الشمس من خلالها للنباتات أن تتغذى.

على الرغم من أن عملية التمثيل الضوئي أكثر تعقيدًا بكثير من التفسير الممكن والمناسب في هذا الكتاب ، فإن هذه العملية هي كما يلي. تتكون ورقة كل نبات أخضر من آلاف الخلايا الفردية. تحتوي على مادة تسمى الكلوروفيل ، والتي ، بالمناسبة ، هي التي تعطي الأوراق لونها الأخضر. كل خلية من هذه الخلايا عبارة عن مصنع كيميائي مصغر. عندما يدخل جسيم من الضوء ، يسمى الفوتون ، إلى الخلية ، يمتصه الكلوروفيل. تنشط طاقة الفوتون المنبعثة بهذه الطريقة الكلوروفيل وتبدأ سلسلة من التحولات التي تؤدي في النهاية إلى تكوين السكر والنشا ، والتي تمتصها النباتات وتحفز النمو.

يتم تخزين هذه المواد في الخلية حتى يحتاجها النبات. من الآمن افتراض أن كمية العناصر الغذائية التي يمكن أن توفرها الورقة للنبات تتناسب طرديًا مع كمية ضوء الشمس التي تسقط على سطحها. تشبه هذه الظاهرة تحويل الطاقة بواسطة خلية شمسية.

بضع كلمات عن الجذور

ومع ذلك ، فإن ضوء الشمس وحده لا يكفي للنبات. من أجل إنتاج العناصر الغذائية ، يجب أن تحتوي الورقة على لقيم. مورد هذه المواد هو نظام جذر متطور ، يتم من خلاله امتصاصها من التربة *. ( * ليس فقط من التربة ولكن أيضا من الجو. لحسن الحظ بالنسبة للإنسان والحيوان ، تستنشق النباتات ثاني أكسيد الكربون خلال النهار ، والذي نقوم به باستمرار بإثراء الغلاف الجوي عن طريق زفير الهواء ، حيث تزداد نسبة ثاني أكسيد الكربون إلى الأكسجين بشكل كبير مقارنة بالهواء الذي نتنفسه.). الجذور ، وهي هياكل معقدة ، لا تقل أهمية عن ضوء الشمس في نمو النبات.

عادة ما يكون نظام الجذر واسع النطاق ومتشعب مثل النبات الذي يتغذى عليه. على سبيل المثال ، قد يتضح أن النبات الصحي الذي يبلغ ارتفاعه 10 سم له نظام جذر يمتد إلى الأرض حتى عمق 10 سم. بالطبع ، هذا ليس هو الحال دائمًا وليس في جميع النباتات ، ولكن كقاعدة عامة ، هذا هو الحال.

لذلك ، سيكون من المنطقي توقع أنه إذا كان من الممكن بأي شكل من الأشكال زيادة نمو نظام الجذر ، فإن الجزء العلوي من النبات سيحذو حذوه وينمو بنفس المقدار. في الحقيقة ، هذه هي الطريقة التي يحدث بها ذلك. لقد وجد أنه بفضل إجراء لا يزال غير مفهوم تمامًا ، فإن التيار الكهربائي الضعيف يعزز حقًا تطور نظام الجذر ، وبالتالي نمو النبات. من المفترض أن مثل هذا التحفيز بتيار كهربائي يكمل في الواقع الطاقة التي تم الحصول عليها بالطريقة المعتادة أثناء عملية التمثيل الضوئي.

الكهروضوئية والتركيب الضوئي

تمتص الخلية الشمسية ، مثل الخلايا الورقية أثناء عملية التمثيل الضوئي ، فوتونًا من الضوء وتحول طاقته إلى طاقة كهربائية. ومع ذلك ، فإن الخلية الشمسية ، على عكس ورقة النبات ، تؤدي وظيفة التحويل بشكل أفضل. لذا ، فإن الخلية الشمسية التقليدية تحول ما لا يقل عن 10٪ من الضوء الساقط عليها إلى طاقة كهربائية. من ناحية أخرى ، أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم تحويل ما يقرب من 0.1٪ من الضوء الساقط إلى طاقة.

أرز. واحد.هل هناك فائدة من منشط نظام الجذر؟ يمكن حل ذلك من خلال النظر إلى صورة نباتين. كلاهما من نفس النوع والعمر ، نشأ في ظروف متطابقة. النبات الموجود على اليسار يحتوي على محفز لنظام الجذر.

تم اختيار شتلة طولها 10 سم ، ونمت في الداخل مع ضوء الشمس الضعيف الذي يخترق نافذة تقع على مسافة كبيرة. لم يتم إجراء أي محاولة لتفضيل أي نبات معين ، باستثناء أن اللوحة الأمامية للخلية الكهروضوئية كانت موجهة في اتجاه ضوء الشمس.

استمرت التجربة حوالي شهر واحد. تم التقاط هذه الصورة في اليوم الخامس والثلاثين. يشار إلى أن النبات الذي يحتوي على محفز نظام الجذر أكبر بمرتين من نبات التحكم.

عندما يتم توصيل خلية شمسية واحدة بنظام جذر النبات ، يتم تحفيز نموها. لكن هناك خدعة واحدة هنا. يكمن في حقيقة أن تحفيز نمو الجذور يعطي نتائج أفضل في النباتات المظللة.

أظهرت الدراسات أنه بالنسبة للنباتات المعرضة لأشعة الشمس الساطعة ، لا فائدة قليلة أو معدومة من تحفيز الجذور. هذا على الأرجح لأن هذه النباتات لديها طاقة كافية من عملية التمثيل الضوئي. على ما يبدو ، يظهر تأثير التحفيز فقط عندما يكون المصدر الوحيد للطاقة للنبات هو المحول الكهروضوئي (الخلية الشمسية).

ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن الخلية الشمسية تحول الضوء إلى طاقة بكفاءة أكبر بكثير من الورقة في عملية التمثيل الضوئي. على وجه الخصوص ، يمكن أن تتحول إلى كمية مفيدة من الضوء الكهربائي الذي قد يكون ببساطة عديم الفائدة لمصنع ، مثل الضوء من مصابيح الفلورسنت والمصابيح المتوهجة ، والتي تستخدم يوميًا لغرف الإضاءة. تظهر التجارب أيضًا أنه في البذور المعرضة لتيار كهربائي ضعيف ، يتم تسريع الإنبات ويزيد عدد البراعم ، وفي النهاية ، المحصول.

تصميم محفز النمو

كل ما هو مطلوب لاختبار النظرية هو خلية شمسية واحدة. ومع ذلك ، لا تزال بحاجة إلى زوج من الأقطاب الكهربائية التي يمكن أن تعلق بسهولة في الأرض بالقرب من الجذور (الشكل 2).

أرز. 2.يمكنك اختبار محفز نظام الجذر بسرعة وسهولة عن طريق لصق مسامير طويلة في الأرض بالقرب من النبات وربطها بأسلاك بالخلية الشمسية.

لا يهم حجم الخلية الشمسية من حيث المبدأ ، لأن التيار المطلوب لتحفيز نظام الجذر لا يكاد يذكر. ومع ذلك ، للحصول على أفضل النتائج ، يجب أن يكون سطح الخلية الشمسية كبيرًا بما يكفي لالتقاط المزيد من الضوء. مع مراعاة هذه الشروط ، تم اختيار عنصر بقطر 6 سم لمحفز نظام الجذر.

تم توصيل قضيبين من الفولاذ المقاوم للصدأ بقرص العناصر. تم لحام أحدهما في التلامس الخلفي للعنصر ، والآخر - بشبكة تجميع التيار العلوي (الشكل 3). ومع ذلك ، لا يوصى باستخدام العنصر كقفل للقضبان ، لأنه هش للغاية ورقيق.

أرز. 3

من الأفضل تثبيت الخلية الشمسية على لوح معدني (بشكل أساسي من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ) بحجم كبير إلى حد ما. بعد التأكد من موثوقية التلامس الكهربائي للوحة على الجانب الخلفي من العنصر ، يمكنك توصيل قضيب واحد باللوحة والآخر بشبكة المجمع الحالية.

يمكنك تجميع الهيكل بطريقة أخرى: ضع العنصر والقضبان وكل شيء آخر في علبة واقية بلاستيكية. لهذا الغرض ، تعتبر الصناديق المصنوعة من البلاستيك الشفاف الرقيق (المستخدمة ، على سبيل المثال ، لتغليف العملات التذكارية) ، والتي يمكن العثور عليها في الخردوات أو متجر الأجهزة أو متجر الأدوات المكتبية ، مناسبة تمامًا. من الضروري فقط تقوية القضبان المعدنية حتى لا تنحني أو تنحني. يمكنك حتى ملء المنتج بأكمله بتركيبة بوليمر سائل.

ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن الانكماش يحدث أثناء معالجة البوليمرات السائلة. إذا تم تثبيت العنصر والقضبان المرفقة بإحكام ، فلن تظهر أي مضاعفات. يمكن لقضيب ضعيف التثبيت أثناء انكماش مركب البوليمر تدمير العنصر وتعطيله.

يحتاج العنصر أيضًا إلى الحماية من البيئة الخارجية. خلايا السيليكون الشمسية ماصة للرطوبة قليلاً ، قادرة على امتصاص كميات صغيرة من الماء. بالطبع ، بمرور الوقت ، يخترق الماء قليلاً داخل البلورة ويدمر الروابط الذرية الأكثر تأثراً *. ( * تختلف آلية تحلل معلمات الخلايا الشمسية تحت تأثير الرطوبة: أولاً وقبل كل شيء ، تتآكل الملامسات المعدنية وتتقشر الطلاءات المضادة للانعكاس ، وتظهر وصلات موصلة في نهايات الخلايا الشمسية ، مما يؤدي إلى تحويل تقاطع pn.). نتيجة لذلك ، تتدهور الخصائص الكهربائية للعنصر ، وفي النهاية تفشل تمامًا.

إذا كان العنصر مملوءًا بتركيبة بوليمر مناسبة ، فيمكن اعتبار المشكلة محلولة. ستتطلب الطرق الأخرى لتثبيت العنصر حلولاً أخرى.

قائمة الاجزاء
خلية شمسية بقطر 6 سم قضيبان من الفولاذ المقاوم للصدأ بطول 20 سم صندوق بلاستيكي مناسب (انظر النص).

تجربة محفز النمو

الآن بعد أن أصبح المحفز جاهزًا ، تحتاج إلى لصق قضيبين معدنيين في الأرض بالقرب من الجذور. ستقوم الخلية الشمسية بالباقي.

يمكنك إعداد مثل هذه التجربة البسيطة. خذ نباتين متطابقين ، ويفضل زراعتهما في ظروف مماثلة. زرعها في أواني منفصلة. أدخل أقطاب محفز نظام الجذر في أحد الأواني ، واترك النبات الثاني للتحكم. من الضروري الآن رعاية كلا النباتين على قدم المساواة ، وسقيهما في نفس الوقت وإعطائهما نفس القدر من الاهتمام.

بعد حوالي 30 يومًا ، يمكن ملاحظة اختلاف مذهل بين النباتين. من الواضح أن النبات المعزز للجذر سيكون أطول من نبات التحكم وسيكون به أوراق أكثر. من الأفضل إجراء هذه التجربة في الداخل باستخدام الإضاءة الاصطناعية فقط.

يمكن استخدام المحفز في النباتات المنزلية للحفاظ على صحتها. يمكن أن يستخدمه البستاني أو مزارع الزهور لتسريع إنبات البذور أو تحسين أنظمة جذر النبات. بغض النظر عن نوع استخدام هذا المنشط ، يمكنك التجربة جيدًا في هذا المجال.

اسم المخترع:لارتسيف فاديم فيكتوروفيتش
اسم صاحب براءة الاختراع:لارتسيف فاديم فيكتوروفيتش
عنوان للمراسلة: 140103 ، منطقة موسكو ، Ramenskoye-3 ، (مكتب البريد) ، عند الطلب ، V.V. لارتسيف
تاريخ بدء براءة الاختراع: 2002.06.05

وصف الاختراع

تتعلق الدراية بالتنمية ، أي اختراع المؤلف هذا ، بتطوير الزراعة وإنتاج المحاصيل ويمكن استخدامه بشكل أساسي للتحفيز الكهربائي للحياة النباتية. يعتمد على خاصية الماء لتغيير الرقم الهيدروجيني عندما يتلامس مع المعادن (طلب الاكتشاف رقم OT OB بتاريخ 03/07/1997).

يعتمد تطبيق هذه الطريقة على خاصية تغيير الرقم الهيدروجيني للماء عندما يتلامس مع المعادن (طلب الاكتشاف رقم OT OB بتاريخ 7 مارس 1997 ، بعنوان "خاصية تغيير الرقم الهيدروجيني للماء عندما يتعلق الأمر ملامسة للمعادن ").

من المعروف أن التيار الكهربائي الضعيف الذي يمر عبر التربة له تأثير مفيد على النشاط الحيوي للنباتات. في الوقت نفسه ، تم إجراء الكثير من التجارب على كهربة التربة وتأثير هذا العامل على تطور النباتات في بلدنا وفي الخارج (انظر كتاب AM Gordeev، VB Sheshnev "الكهرباء في الحياة النباتية" ، M . ، التنوير ، 1988 ، - 176 صفحة ، ص 108-115) وقد ثبت أن هذا التأثير يغير حركة أنواع مختلفة من رطوبة التربة ، ويعزز تحلل عدد من المواد التي يصعب على النباتات هضمها ، ويثير مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية ، والتي بدورها تغير تفاعل محلول التربة.كما تم تحديد معلمات التيار الكهربائي ، والتي تعتبر مثالية للتربة المختلفة: من 0.02 إلى 0.6 مللي أمبير / سم 2 للتيار المباشر و من 0.25 إلى 0.50 مللي أمبير / سم 2 للتيار المتردد.

حاليًا ، يتم استخدام طرق مختلفة لتحليل التربة بالكهرباء - عن طريق إنشاء شحنة كهربائية بالفرشاة في الطبقة الصالحة للزراعة ، مما ينتج عنه تفريغ قوس مستمر عالي الجهد منخفض الطاقة للتيار المتناوب في التربة وفي الغلاف الجوي. لتنفيذ هذه الأساليب ، يتم استخدام الطاقة الكهربائية للمصادر الخارجية للطاقة الكهربائية. ومع ذلك ، فإن استخدام مثل هذه الأساليب يتطلب تقنية جديدة بشكل أساسي لزراعة المحاصيل. هذه مهمة معقدة ومكلفة للغاية ، وتتطلب استخدام مصادر الطاقة ، بالإضافة إلى السؤال الذي يطرح نفسه حول كيفية التعامل مع مثل هذا المجال مع الأسلاك المعلقة فوقه والموضوعة فيه.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

ومع ذلك ، هناك طرق لكهربة التربة التي لا تستخدم التربة الخارجية ، في محاولة للتعويض عن العيب المذكور.

لذلك ، فإن الطريقة التي اقترحها الباحثون الفرنسيون معروفة. لقد حصلوا على براءة اختراع لجهاز يعمل كبطارية كهربائية. يستخدم محلول التربة فقط كإلكتروليت. للقيام بذلك ، يتم وضع أقطاب موجبة وسالبة بالتناوب في تربتها (على شكل مشطين ، توجد أسنانهما بين بعضهما البعض). الاستنتاجات المستخلصة منها مختصرة ، مما يتسبب في تسخين المنحل بالكهرباء. بين الإلكتروليتات ، يبدأ تيار منخفض القوة بالمرور ، وهو ما يكفي تمامًا ، كما يقنع المؤلفون ، من أجل تحفيز إنبات النباتات المتسارع ونموها المتسارع في المستقبل.

لا تستخدم هذه الطريقة مصدرًا خارجيًا للطاقة الكهربائية ، ويمكن استخدامها في كل من المساحات الكبيرة تحت المحاصيل والحقول والتحفيز الكهربائي للنباتات الفردية.

ومع ذلك ، لتنفيذ هذه الطريقة ، من الضروري أن يكون لديك محلول تربة معين ، حيث يلزم وجود أقطاب كهربائية ، والتي يُقترح وضعها في موضع محدد بدقة - في شكل مشطين ، ومتصلين أيضًا. لا يحدث التيار بين الأقطاب الكهربائية ، ولكن بين الإلكتروليتات ، أي مناطق معينة من محلول التربة. لا يذكر المؤلفون كيف يمكن تنظيم هذا التيار وحجمه.

تم اقتراح طريقة أخرى للتحفيز الكهربائي من قبل طاقم أكاديمية موسكو الزراعية. Timiryazev. وهو يتألف من حقيقة أنه توجد داخل الطبقة الصالحة للزراعة شرائط ، تسود في بعضها عناصر التغذية المعدنية في شكل الأنيونات ، وفي البعض الآخر - الكاتيونات. يحفز الفرق المحتمل الذي تم إنشاؤه في نفس الوقت نمو النباتات وتطورها ، ويزيد من إنتاجيتها.

لا تستخدم هذه الطريقة الطرق الخارجية ، ويمكن استخدامها أيضًا في كل من المساحات المزروعة الكبيرة وقطع الأراضي الصغيرة.

ومع ذلك ، فقد تم اختبار هذه الطريقة في ظروف معملية ، في أوعية صغيرة ، باستخدام مواد كيميائية باهظة الثمن. لتنفيذه ، من الضروري استخدام تغذية معينة لطبقة التربة الصالحة للزراعة مع غلبة عناصر التغذية المعدنية في شكل الأنيونات أو الكاتيونات. يصعب تنفيذ هذه الطريقة للاستخدام على نطاق واسع ، حيث يتطلب تنفيذها أسمدة باهظة الثمن ، والتي يجب تطبيقها بانتظام على التربة بترتيب معين. لا يبلغ مؤلفو هذه الطريقة أيضًا عن إمكانية تنظيم تيار التحفيز الكهربائي.

وتجدر الإشارة إلى طريقة كهربة التربة بدون مصدر تيار خارجي ، وهو تعديل حديث للطريقة التي اقترحها إي. بيلسودسكي. لإنشاء مجالات زراعية قابلة للتحليل الكهربائي ، اقترح استخدام المجال الكهرومغناطيسي للأرض ، ولهذا الغرض ، وضع سلك فولاذي على عمق ضحل ، مثل عدم التداخل مع العمل الزراعي العادي ، على طول الأسرة ، فيما بينها ، في فترة زمنية معينة. في الوقت نفسه ، يتم إحداث EMF صغير ، 25-35 مللي فولت ، على هذه الأقطاب.

لا تستخدم هذه الطريقة أيضًا مصادر طاقة خارجية ، لتطبيقها ليست هناك حاجة لمراقبة مصدر طاقة معين للطبقة الصالحة للزراعة ، فهي تستخدم مكونات بسيطة للتنفيذ - سلك فولاذي.

ومع ذلك ، فإن الطريقة المقترحة للتحفيز الكهربائي لا تسمح بالحصول على تيارات ذات قيم مختلفة. تعتمد هذه الطريقة على المجال الكهرومغناطيسي للأرض: يجب وضع السلك الفولاذي بصرامة على طول الأسرة ، وتوجيهه وفقًا لموقع المجال المغناطيسي للأرض. يصعب تطبيق الطريقة المقترحة على التحفيز الكهربائي للنشاط الحيوي للنباتات النامية بشكل منفصل ، والنباتات الداخلية ، وكذلك النباتات الموجودة في البيوت البلاستيكية ، في مناطق صغيرة.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

الهدف من الاختراع الحالي هو الحصول على طريقة للتحفيز الكهربائي للنشاط الحيوي للنبات ، بسيطة في تنفيذها ، وغير مكلفة ، مع عدم وجود عيوب محددة للطرق المدروسة للتحفيز الكهربائي من أجل الاستخدام الأكثر كفاءة للتحفيز الكهربائي للنبات الحيوي النشاط لكل من المحاصيل المختلفة والنباتات الفردية ، من أجل استخدام أوسع للتحفيز الكهربائي في كل من الزراعة وقطع الأراضي المنزلية ، وكذلك في الحياة اليومية ، في قطع الأراضي الخاصة ، في الصوبات الزراعية ، للتحفيز الكهربائي للنباتات الداخلية الفردية.

يتحقق هذا الهدف من خلال حقيقة أن الجزيئات المعدنية الصغيرة ، والألواح المعدنية الصغيرة ذات الأشكال والتكوينات المختلفة ، مصنوعة من معادن من أنواع مختلفة. في هذه الحالة ، يتم تحديد نوع المعدن من خلال موقعه في السلسلة الكهروكيميائية للجهود المعدنية. يمكن تغيير تيار التحفيز الكهربائي للحياة النباتية عن طريق تغيير أنواع المعادن التي يتم إدخالها. يمكنك أيضًا تغيير شحنة التربة نفسها ، مما يجعلها مشحونة كهربائيًا موجبًا (سيكون لها أيونات موجبة الشحنة) أو مشحونة كهربائيًا (سيكون بها المزيد من الأيونات السالبة الشحنة) إذا تم إدخال جزيئات معدنية من نوع واحد من المعدن في التربة للمحاصيل.

لذلك ، إذا تم إدخال جزيئات المعادن الموجودة في السلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن حتى الهيدروجين في التربة (نظرًا لأن الصوديوم والكالسيوم عبارة عن معادن نشطة للغاية وموجودة في الحالة الحرة بشكل أساسي في شكل مركبات) ، إذن في هذه الحالة يُقترح إدخال معادن مثل الألمنيوم والمغنيسيوم والزنك والحديد وسبائكها ، ومعادن الصوديوم والكالسيوم على شكل مركبات) ، ثم في هذه الحالة ، من الممكن الحصول على تركيبة التربة مشحونة كهربائيًا. بالنسبة للمعادن التي يتم إدخالها في التربة. بين المعادن المُدخلة ومحلول التربة الرطب ، سوف تتدفق التيارات في اتجاهات مختلفة ، مما يحفز النشاط الحيوي للنباتات كهربائيًا. في هذه الحالة ، سيتم شحن الجزيئات المعدنية سلبًا ، ومحلول التربة إيجابيًا. ستعتمد القيمة القصوى لتيار التحفيز الكهربائي للنباتات على تكوين التربة والرطوبة ودرجة الحرارة وموقع المعدن في السلسلة الكهروكيميائية للجهود المعدنية. كلما زاد هذا المعدن إلى اليسار بالنسبة للهيدروجين ، زاد تيار التحفيز الكهربائي (المغنيسيوم ، ومركبات المغنيسيوم ، والصوديوم ، والكالسيوم ، والألمنيوم ، والزنك). بالنسبة للحديد والرصاص ، سيكون الحد الأدنى (ومع ذلك ، لا ينصح باستخدام الرصاص في التربة). في الماء النقي ، القيمة الحالية عند درجة حرارة 20 درجة مئوية بين هذه المعادن والماء هي 0.011-0.033 مللي أمبير ، الجهد: 0.32-0.6 فولت.

إذا تم إدخال جزيئات المعادن من المعادن الموجودة في سلسلة الجهد الكهروكيميائي للمعادن بعد الهيدروجين (النحاس والفضة والذهب والبلاتين وسبائكها) في التربة ، ففي هذه الحالة يمكن الحصول على تركيبة التربة التي تكون سالبة كهربائياً مشحونة بالنسبة للمعادن التي تدخل في التربة. بين المعادن المُدخلة ومحلول التربة الرطب ، سوف تتدفق التيارات أيضًا في اتجاهات مختلفة ، مما يحفز النشاط الحيوي للنباتات كهربائيًا. في هذه الحالة ، ستكون الجزيئات المعدنية موجبة الشحنة ، ومحلول التربة سالب الشحنة. سيتم تحديد القيمة الحالية القصوى من خلال تكوين التربة ومحتوى الرطوبة ودرجة الحرارة وموقع المعادن في السلسلة الكهروكيميائية للجهود المعدنية. كلما زاد موقع هذا المعدن إلى اليمين بالنسبة للهيدروجين ، زاد تيار التحفيز الكهربائي (الذهب ، البلاتين). في الماء النقي ، القيمة الحالية عند درجة حرارة 20 درجة مئوية بين هذه المعادن والماء تقع ضمن 0.0007-0.003 مللي أمبير ، الجهد: 0.04-0.05 فولت.

عندما يتم إدخال معادن من أنواع مختلفة إلى التربة فيما يتعلق بالهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن ، أي عندما تكون موجودة قبل الهيدروجين وبعده ، فإن التيارات التي تنشأ ستكون أكبر بكثير مما كانت عليه عند العثور على معادن من نفس النوع . في هذه الحالة ، فإن المعادن الموجودة في سلسلة الجهد الكهروكيميائي للمعادن على يمين الهيدروجين (النحاس ، الفضة ، الذهب ، البلاتين وسبائكها) ستكون مشحونة إيجابياً ، والمعادن الموجودة في سلسلة الجهد الكهروكيميائي للمعادن إلى يسار الهيدروجين (المغنيسيوم والزنك والألمنيوم والحديد ..) سيكون سالب الشحنة. سيتم تحديد القيمة الحالية القصوى من خلال تكوين التربة والرطوبة ودرجة حرارتها والاختلاف في وجود المعادن في السلسلة الكهروكيميائية للجهود المعدنية. كلما زادت نسبة هذه المعادن إلى اليمين واليسار مع الهيدروجين ، زاد تيار التحفيز الكهربائي (الذهب والمغنيسيوم والبلاتين والزنك).

في الماء النقي ، تكون قيمة التيار ، الجهد عند درجة حرارة 40 درجة مئوية بين هذه المعادن:

زوج الذهب والألومنيوم: التيار - 0.020 مللي أمبير ،

الجهد - 0.36 فولت ،

زوج الفضة والألمنيوم: التيار - 0.017 مللي أمبير ،

الجهد - 0.30 فولت ،

زوج النحاس والألمنيوم: التيار - 0.006 مللي أمبير ،

الجهد - 0.20 فولت.

(الذهب ، الفضة ، النحاس مشحونة إيجابيا أثناء القياسات ، الألمنيوم مشحون سالب. أجريت القياسات باستخدام جهاز عالمي EK 4304. هذه قيم الحالة المستقرة).

للاستخدام العملي ، يُقترح إدخال معادن مثل النحاس والفضة والألمنيوم والمغنيسيوم والزنك والحديد وسبائكها في محلول التربة. سوف تخلق التيارات الناشئة بين النحاس والألمنيوم والنحاس والزنك تأثير التحفيز الكهربائي للنباتات. في هذه الحالة ، ستكون قيمة التيارات الناشئة ضمن معلمات التيار الكهربائي ، وهو الأمثل للتحفيز الكهربائي للنباتات.

كما ذكرنا سابقًا ، فإن المعادن مثل الصوديوم والكالسيوم في الحالة الحرة موجودة بشكل أساسي في شكل مركبات. المغنيسيوم هو جزء من مركب مثل كارناليت - KCl MgCl 2 6H 2 O. يستخدم هذا المركب ليس فقط للحصول على المغنيسيوم المجاني ، ولكن أيضًا كسماد يمد النباتات بالمغنيسيوم والبوتاسيوم. تحتاج النباتات إلى المغنيسيوم لأنه موجود في الكلوروفيل ، وهو جزء من المركبات المشاركة في عمليات التمثيل الضوئي.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

من خلال اختيار أزواج من المعادن المدخلة ، من الممكن تحديد تيارات التحفيز الكهربائي المثلى لمصنع معين. عند اختيار المعادن المُدخلة ، من الضروري مراعاة حالة التربة ، ومحتوى الرطوبة فيها ، ونوع النبات ، وطريقة تغذيته ، وأهمية بعض العناصر الدقيقة بالنسبة لها. ستكون التيارات الدقيقة التي تنشأ في هذه الحالة في التربة ذات اتجاهات مختلفة وبأحجام مختلفة.

كإحدى طرق زيادة تيارات التحفيز الكهربائي للنباتات مع المعادن المقابلة الموضوعة في التربة ، يُقترح رش محاصيل المحاصيل الزراعية بصودا الخبز NaHCO 3 (150-200 جرام لكل متر مربع) قبل الري أو الماء مباشرة محاصيل بها ماء مع صودا مذابة بنسب 25-30 جرام لكل لتر واحد من الماء. سيؤدي إدخال الصودا إلى التربة إلى زيادة تيارات التحفيز الكهربائي للنباتات ، لأنه بناءً على البيانات التجريبية ، تزداد التيارات بين المعادن في الماء النقي عندما تذوب الصودا في الماء. يحتوي محلول الصودا على بيئة قلوية ، ويحتوي على أيونات سالبة الشحنة ، وبالتالي سيزداد التيار في مثل هذه البيئة. في الوقت نفسه ، يتفكك إلى الأجزاء المكونة له تحت تأثير التيار الكهربائي ، سيتم استخدامه كمغذٍ ضروري لامتصاصه من قبل النبات.

تعد الصودا مادة مفيدة للنباتات ، حيث تحتوي على أيونات الصوديوم الضرورية للنبات - فهي تلعب دورًا نشطًا في استقلاب طاقة الصوديوم والبوتاسيوم في الخلايا النباتية. وفقًا لفرضية P. Mitchell ، التي تعد أساس جميع أنواع الطاقة الحيوية اليوم ، يتم تحويل الطاقة الغذائية أولاً إلى طاقة كهربائية ، والتي يتم إنفاقها بعد ذلك على إنتاج ATP. أيونات الصوديوم ، وفقًا للدراسات الحديثة ، مع أيونات البوتاسيوم وأيونات الهيدروجين ، تشارك في مثل هذا التحول.

يمكن أيضًا امتصاص ثاني أكسيد الكربون المنطلق أثناء تحلل الصودا بواسطة النبات ، نظرًا لأنه المنتج المستخدم لتغذية النبات. بالنسبة للنباتات ، يعمل ثاني أكسيد الكربون كمصدر للكربون ، ويؤدي إثرائه للهواء في الصوبات الزراعية والصوبات الزراعية إلى زيادة المحصول.

تلعب أيونات الصوديوم دورًا مهمًا في استقلاب الخلايا للصوديوم والبوتاسيوم. يلعبون دورًا مهمًا في إمداد الخلايا النباتية بالمغذيات بالطاقة.

لذلك ، على سبيل المثال ، فئة معينة من "الآلات الجزيئية" - البروتينات الحاملة معروفة. لا تحتوي هذه البروتينات على شحنة كهربائية. ومع ذلك ، من خلال ربط أيونات الصوديوم وجزيء ، مثل جزيء السكر ، تكتسب هذه البروتينات شحنة موجبة وبالتالي يتم سحبها إلى المجال الكهربائي لسطح الغشاء ، حيث تفصل بين السكر والصوديوم. يدخل السكر إلى الخلية بهذه الطريقة ، ويتم ضخ الصوديوم الزائد خارجًا بواسطة مضخة الصوديوم. وهكذا ، بسبب الشحنة الموجبة لأيون الصوديوم ، فإن البروتين الحامل يكون موجب الشحنة ، وبالتالي يقع تحت جاذبية المجال الكهربائي لغشاء الخلية. بوجود شحنة ، يمكن سحبها عن طريق المجال الكهربائي لغشاء الخلية ، وبالتالي ، عن طريق ربط جزيئات المغذيات ، مثل جزيئات السكر ، وتوصيل هذه الجزيئات المغذية داخل الخلايا. "يمكننا القول أن البروتين الحامل يلعب دور عربة ، وجزيء السكر يلعب دور الفارس ، والصوديوم يلعب دور الحصان. وعلى الرغم من أنه لا يسبب الحركة بنفسه ، فإنه ينجذب إلى الخلية بواسطة الحقل الكهربائي."

من المعروف أن تدرج البوتاسيوم والصوديوم الذي تم إنشاؤه على جوانب متقابلة من غشاء الخلية هو نوع من مولد جهد البروتون. يطيل من كفاءة الخلية في الظروف التي يتم فيها استنفاد موارد الطاقة للخلية.

سكولاتشيف في مذكرته "لماذا تتبادل الخلية الصوديوم مقابل البوتاسيوم؟" يؤكد على أهمية عنصر الصوديوم في حياة الخلايا النباتية: "يجب أن يطيل تدرج البوتاسيوم والصوديوم من أداء التثبيت في الظروف التي تم فيها استنفاد موارد الطاقة. ويمكن تأكيد هذه الحقيقة من خلال تجربة البكتيريا المحبة للملح ، التي تنقل كميات كبيرة جدًا من أيونات البوتاسيوم والصوديوم لتقليل تدرج البوتاسيوم والصوديوم. من هذه التجربة أن وجود تدرج البوتاسيوم والصوديوم سمح بالحفاظ على إمكانات البروتون لخلايا بكتيريا معينة وبالتالي ضمان حركتها في غياب الضوء ، أي عندما لا توجد مصادر أخرى للطاقة لتفاعل التمثيل الضوئي.

وفقًا للبيانات التجريبية ، يزداد التيار بين المعادن الموجودة في الماء ، وبين المعادن والماء ، إذا تم إذابة كمية صغيرة من صودا الخبز في الماء.

وهكذا ، في نظام الماء المعدني ، التيار والجهد عند درجة حرارة 20 درجة مئوية يساوي:

بين النحاس والماء: التيار = 0.0007 مللي أمبير ؛

الجهد = 40 مللي فولت.

(النحاس موجب الشحنة ، والمياه سالبة الشحنة) ؛

بين الألمنيوم والماء:

التيار = 0.012 مللي أمبير ؛

الجهد = 323 مللي فولت.

(الألمنيوم سالب الشحنة ، الماء موجب الشحنة).

في نظام محلول الصودا المعدنية (تم استخدام 30 جرامًا من صودا الخبز لكل 250 مليلتر من الماء المغلي) ، يكون الجهد والتيار عند درجة حرارة 20 درجة مئوية:

بين محلول النحاس والصودا:

التيار = 0.024 مللي أمبير ؛

الجهد = 16 مللي فولت.

(النحاس مشحون إيجابياً ، محلول الصودا مشحون سلبياً) ؛

بين محلول الألمنيوم والصودا:

التيار = 0.030 مللي أمبير ؛

الجهد = 240 مللي فولت.

(الألمنيوم سالب الشحنة ، محلول الصودا إيجابيا).

كما يتضح من البيانات أعلاه ، يزداد التيار بين المعدن ومحلول الصودا ، ويصبح أكبر منه بين المعدن والماء. بالنسبة للنحاس ، يزداد من 0.0007 إلى 0.024 مللي أمبير ، وبالنسبة للألمنيوم زاد من 0.012 إلى 0.030 مللي أمبير ، بينما الجهد في هذه الأمثلة ، على العكس ، يتناقص: للنحاس من 40 إلى 16 مللي فولت ، وللألومنيوم من 323 إلى 240 بالسيارات.

في نظام من نوع معدن 1 - ماء - معدن 2 ، يكون التيار والجهد عند درجة حرارة 20 درجة مئوية:

بين النحاس والزنك:

التيار = 0.075 مللي أمبير ؛

الجهد = 755 مللي فولت.

بين النحاس والألمنيوم:

التيار = 0.024 مللي أمبير ؛

الجهد = 370 مللي فولت.

(النحاس موجب الشحنة والألمنيوم سالب الشحنة).

في نظام فلز 1-ماء من نظام صودا - معدن 2 ، حيث يتم استخدام المحلول الذي يتم الحصول عليه عن طريق إذابة 30 جرامًا من صودا الخبز في 250 مليلتر من الماء المغلي كمحلول صودا ، يكون التيار والجهد عند درجة حرارة 20 درجة مئوية:

بين النحاس والزنك:

التيار = 0.080 مللي أمبير ؛

الجهد = 160 مللي فولت.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

(النحاس له شحنة موجبة والزنك سالب) ؛

بين النحاس والألمنيوم:

التيار = 0.120 مللي أمبير ؛

الجهد = 271 مللي فولت.

(النحاس موجب الشحنة والألمنيوم سالب الشحنة).

تم إجراء قياسات الجهد والتيار باستخدام أدوات القياس M-838 و Ts 4354-M1 في وقت واحد. كما يتضح من البيانات المقدمة ، أصبح التيار في محلول الصودا بين المعادن أكبر مما كان عليه عند وضعها في الماء النقي. بالنسبة للنحاس والزنك ، زاد التيار من 0.075 إلى 0.080 مللي أمبير ؛ وبالنسبة للنحاس والألمنيوم ، زاد من 0.024 إلى 0.120 مللي أمبير. على الرغم من انخفاض الجهد في هذه الحالات للنحاس والزنك من 755 إلى 160 مللي فولت ، للنحاس والألمنيوم من 370 إلى 271 مللي فولت.

أما بالنسبة للخصائص الكهربائية للتربة ، فمن المعروف أن موصليةها الكهربائية ، والقدرة على توصيل التيار ، تعتمد على مجموعة كاملة من العوامل: الرطوبة ، والكثافة ، ودرجة الحرارة ، والتركيب الكيميائي والمعدني والميكانيكي ، والهيكل ومجموعة خصائص محلول التربة. في الوقت نفسه ، إذا تغيرت كثافة التربة من أنواع مختلفة بمقدار 2-3 مرات ، فإن الموصلية الحرارية - بمقدار 5-10 مرات ، وسرعة انتشار الموجات الصوتية فيها - بمقدار 10-12 مرة ، ثم التوصيل الكهربائي - حتى لنفس التربة ، اعتمادًا على حالتها اللحظية - يمكن أن تتغير ملايين المرات. والحقيقة هي أنه ، كما هو الحال في أكثر المركبات الفيزيائية والكيميائية تعقيدًا ، توجد في نفس الوقت عناصر لها خصائص موصلة كهربيًا مختلفة بشكل حاد. بالإضافة إلى ذلك ، يلعب النشاط البيولوجي في التربة لمئات الأنواع من الكائنات الحية ، بدءًا من الميكروبات إلى مجموعة كاملة من الكائنات الحية النباتية ، دورًا كبيرًا.

الفرق بين هذه الطريقة والنموذج الأولي المدروس هو أن تيارات التحفيز الكهربائي الناتجة يمكن اختيارها لأنواع نباتية مختلفة عن طريق الاختيار المناسب للمعادن المطبقة ، وكذلك تكوين التربة ، وبالتالي اختيار القيمة المثلى لتيارات التحفيز الكهربائي .

يمكن استخدام هذه الطريقة لقطع الأراضي ذات الأحجام المختلفة. يمكن استخدام هذه الطريقة لكل من النباتات الفردية (النباتات المنزلية) وللمناطق المزروعة. يمكن استخدامه في البيوت البلاستيكية ، في مناطق الضواحي. إنه مناسب للاستخدام في البيوت الزجاجية الفضائية المستخدمة في المحطات المدارية ، حيث لا يحتاج إلى إمداد بالطاقة من مصدر تيار خارجي ولا يعتمد على المجالات الكهرومغناطيسية التي تسببها الأرض. إنه سهل التنفيذ ، لأنه لا يتطلب تغذية خاصة للتربة ، أو استخدام أي مكونات معقدة ، أو أسمدة ، أو أقطاب كهربائية خاصة.

في حالة تطبيق هذه الطريقة للمناطق المزروعة ، يتم حساب عدد الصفائح المعدنية المطبقة من التأثير المطلوب للتحفيز الكهربائي للنباتات ، من نوع النبات ، من تكوين التربة.

للتطبيق على المناطق المزروعة ، يُقترح تطبيق 150-200 جرام من الألواح المحتوية على النحاس و 400 جرام من الألواح المعدنية التي تحتوي على سبائك الزنك والألمنيوم والمغنيسيوم والحديد والصوديوم ومركبات الكالسيوم لكل متر مربع. من الضروري إدخال المزيد من المعادن في الحالة المئوية لسلسلة الجهد الكهروكيميائي للمعادن إلى الهيدروجين ، حيث ستبدأ في التأكسد عند ملامستها لمحلول التربة ومن تأثير التفاعل مع المعادن الموجودة في سلسلة الجهد الكهروكيميائي للمعادن بعد الهيدروجين. بمرور الوقت (عند قياس وقت عملية أكسدة نوع معين من المعادن ، والتي تصل إلى الهيدروجين ، لحالة تربة معينة) ، من الضروري تجديد محلول التربة بمثل هذه المعادن.

يوفر استخدام الطريقة المقترحة للتحفيز الكهربائي للنباتات المزايا التالية مقارنة بالطرق الحالية:

إمكانية الحصول على تيارات وإمكانيات مختلفة للمجال الكهربائي من أجل التحفيز الكهربائي للنشاط الحيوي للنباتات دون توفير الطاقة الكهربائية من مصادر خارجية ، من خلال استخدام معادن مختلفة تدخل إلى التربة ، بتركيبة مختلفة للتربة ؛

يمكن دمج إدخال الجزيئات المعدنية والصفائح في التربة مع العمليات الأخرى المرتبطة بالحراثة. في الوقت نفسه ، يمكن وضع الجسيمات المعدنية والألواح دون اتجاه معين ؛

إمكانية التعرض لتيارات كهربائية ضعيفة ، دون استخدام الطاقة الكهربائية من مصدر خارجي ، لفترة طويلة ؛

الحصول على تيارات التحفيز الكهربائي للنباتات في اتجاهات مختلفة ، دون إمداد الطاقة الكهربائية من مصدر خارجي ، حسب موقع المعادن ؛

لا يعتمد تأثير التحفيز الكهربائي على شكل الجزيئات المعدنية المستخدمة. يمكن وضع الجزيئات المعدنية ذات الأشكال المختلفة في التربة: دائرية ، مربعة ، مستطيلة. يمكن إدخال هذه المعادن بنسب مناسبة في شكل مسحوق ، وقضبان ، وألواح. بالنسبة لمناطق المحاصيل ، يُقترح وضع ألواح معدنية مستطيلة بعرض 2 سم ، وسمك 3 مم وطول 40-50 سم في الأرض على فاصل زمني معين ، على مسافة 10-30 سم من سطح الطبقة الصالحة للزراعة ، بالتناوب إدخال صفائح معدنية من نفس النوع من المعدن مع إدخال صفائح معدنية من نوع آخر من المعدن. يتم تبسيط مهمة تطبيق المعادن على المناطق المزروعة إلى حد كبير إذا تم مزجها في التربة على شكل مسحوق ، والذي (يمكن دمج هذه العملية مع حرث التربة) يتم خلطه بالأرض. تخلق التيارات الناتجة بين جزيئات المسحوق ، والتي تتكون من معادن من أنواع مختلفة ، تأثير التحفيز الكهربائي. في هذه الحالة ، ستكون التيارات الناتجة بدون اتجاه معين. في هذه الحالة ، يمكن إدخال المعادن فقط في شكل مسحوق ، حيث يكون معدل عملية الأكسدة منخفضًا ، أي المعادن الموجودة في السلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن بعد الهيدروجين (مركبات النحاس والفضة) . يجب إدخال المعادن الموجودة في السلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن قبل الهيدروجين في شكل جزيئات كبيرة ، ألواح ، لأن هذه المعادن ، عند ملامستها لمحلول التربة ومن تأثير التفاعل مع المعادن الموجودة في الكهروكيميائية سلسلة من الفولتية للمعادن بعد الهيدروجين ، ستبدأ في التأكسد ، وبالتالي ، من حيث الكتلة والحجم ، يجب أن تكون هذه الجزيئات المعدنية أكبر ؛

إن استقلال هذه الطريقة عن المجال الكهرومغناطيسي للأرض يجعل من الممكن استخدام هذه الطريقة في قطع الأراضي الصغيرة للتأثير على النباتات الفردية ، وللتحفيز الكهربائي للنشاط الحيوي للنباتات الداخلية ، وللتحفيز الكهربائي للنباتات في البيوت الزجاجية ، في الصيف الأكواخ وفي مناطق البذر الكبيرة. هذه الطريقة مناسبة للاستخدام في البيوت الزجاجية المستخدمة في المحطات المدارية ، لأنها لا تتطلب استخدام مصدر خارجي للطاقة الكهربائية ولا تعتمد على المجالات الكهرومغناطيسية التي تسببها الأرض ؛

هذه الطريقة سهلة التنفيذ لأنها لا تتطلب تغذية خاصة للتربة أو استخدام أي مكونات معقدة أو أسمدة أو أقطاب كهربائية خاصة.

سيؤدي استخدام هذه الطريقة إلى زيادة غلة المحاصيل ، ومقاومة الصقيع والجفاف للنباتات ، وتقليل استخدام الأسمدة الكيماوية ، ومبيدات الآفات ، واستخدام مواد البذور الزراعية التقليدية غير المعدلة وراثيًا.

ستجعل هذه الطريقة من الممكن استبعاد إدخال الأسمدة الكيماوية ومبيدات الآفات المختلفة ، لأن التيارات التي تنشأ ستسمح بتحلل عدد من المواد التي يصعب هضمها على النباتات ، وبالتالي ، ستسمح للنبات بسهولة أكبر تمتص هذه المواد.

في الوقت نفسه ، من الضروري اختيار التيارات لبعض النباتات بشكل تجريبي ، لأن التوصيل الكهربائي حتى لنفس التربة ، اعتمادًا على حالتها اللحظية ، يمكن أن يتغير ملايين المرات (3 ، ص 71) ، وكذلك الدخول في حساب الخصائص الغذائية لنبات معين وأهمية أكبر بالنسبة له لبعض العناصر الدقيقة والكبيرة.

تم تأكيد تأثير التحفيز الكهربائي للحياة النباتية من قبل العديد من الباحثين في بلدنا وفي الخارج.

هناك دراسات تظهر أن الزيادة الاصطناعية في الشحنة السالبة للجذر تعزز تدفق الكاتيونات إليه من محلول التربة.

من المعروف أن "الجزء الأرضي من العشب والشجيرات والأشجار يمكن اعتباره مستهلكًا لرسوم الغلاف الجوي. أما القطب الآخر للنباتات - نظام جذره ، فإن أيونات الهواء السالبة لها تأثير مفيد عليه. ولإثبات ذلك ، قام الباحثون وضع قضيبًا موجب الشحنة - قطب كهربائي ، بين جذور الطماطم ، "يسحب" أيونات الهواء السالبة من التربة "زاد محصول الطماطم على الفور بمقدار 1.5 مرة. بالإضافة إلى ذلك ، اتضح أن الشحنات السالبة تتراكم أكثر في التربة مع نسبة عالية من المواد العضوية ويعتبر هذا أيضًا أحد أسباب زيادة الغلة.

للتيارات المباشرة الضعيفة تأثير تحفيزي كبير عندما يتم تمريرها مباشرة من خلال النباتات ، في منطقة الجذر التي يوضع فيها القطب السالب. في هذه الحالة ، يزيد النمو الخطي للسيقان بنسبة 5-30 ٪. تعتبر هذه الطريقة فعالة للغاية من حيث استهلاك الطاقة والسلامة والبيئة ، حيث يمكن للحقول القوية أن تؤثر سلبًا على النباتات الدقيقة في التربة. لسوء الحظ ، لم يتم التحقيق بشكل كاف في كفاءة الحقول الضعيفة.

ستزيد تيارات التحفيز الكهربائي المتولدة من مقاومة النباتات للصقيع والجفاف.

كما ذكر في المصدر ، "لقد أصبح معروفًا مؤخرًا أن الكهرباء التي يتم توفيرها مباشرة إلى منطقة جذر النباتات يمكن أن تخفف من مصيرها أثناء الجفاف بسبب التأثير الفسيولوجي الذي لم يتم توضيحه بعد. في عام 1983 في الولايات المتحدة الأمريكية ، بولسون وك. نشر Vervi مقالًا عن نقل المياه في النباتات تحت الضغط ، ووصفوا على الفور التجربة عندما تم تطبيق تدرج للجهد الكهربائي بمقدار 1 فولت / سم على الفول المعرض للجفاف الهوائي ، وأقوى مما كان عليه في المجموعة الضابطة. لم يلاحظ أي ذبول ، بالإضافة إلى أن النباتات الخاملة خرجت منه بشكل أسرع إذا كانت إمكاناتها سلبية ، وكانت إمكانات التربة إيجابية ، وعندما انعكس القطبية ، لم تخرج النباتات من سكونها على الإطلاق. ماتت من الجفاف ، لأن نباتات الفول كانت في ظروف جفاف الهواء.

في نفس السنوات تقريبًا في فرع Smolensk التابع لـ TSKhA ، في مختبر يتعامل مع فعالية التحفيز الكهربائي ، لاحظوا أنه عند تعرضهم للتيار ، تنمو النباتات بشكل أفضل مع نقص الرطوبة ، ولكن لم يتم إجراء تجارب خاصة بعد ذلك ، مشاكل أخرى تم حلها.

في عام 1986 ، تم اكتشاف تأثير مماثل للتحفيز الكهربائي عند انخفاض رطوبة التربة في أكاديمية موسكو الزراعية. كا تيميريازيف. في القيام بذلك ، استخدموا مصدر طاقة تيار مستمر خارجي.

في تعديل مختلف قليلاً ، بسبب طريقة مختلفة لخلق اختلافات في الجهد الكهربائي في ركيزة المغذيات (بدون مصدر تيار خارجي) ، أجريت التجربة في فرع سمولينسك التابع لأكاديمية موسكو الزراعية. Timiryazev. كانت النتيجة مذهلة حقًا. نمت البازلاء تحت الرطوبة المثلى (70٪ من السعة المائية الكلية) والشديدة (35٪ من السعة المائية الكلية). علاوة على ذلك ، كانت هذه التقنية أكثر فاعلية من تأثير مصدر تيار خارجي في ظل ظروف مماثلة. ماذا اتضح؟

في نصف الرطوبة ، لم تنبت نباتات البازلاء لفترة طويلة وفي اليوم الرابع عشر كان ارتفاعها 8 سم فقط ، بدت مضطهدة للغاية. عندما ، في ظل هذه الظروف القاسية ، كانت النباتات تحت تأثير اختلاف بسيط في الجهود الكهروكيميائية ، لوحظت صورة مختلفة تمامًا. ومعدلات الإنبات والنمو والمظهر العام ، على الرغم من نقص الرطوبة ، لم تختلف في الأساس عن السيطرة ، نمت في الرطوبة المثلى ، في اليوم الرابع عشر كان ارتفاعها 24.6 سم ، أي أقل بمقدار 0.5 سم فقط من مراقبة.

علاوة على ذلك ، يقول المصدر: "بطبيعة الحال السؤال الذي يطرح نفسه - ما هو سبب هذا الهامش من التحمل للنبات ، ما هو دور الكهرباء هنا؟

لكن هذه الحقيقة تحدث ، ويجب بالتأكيد استخدامها لأغراض عملية. في الواقع ، في الوقت الحالي ، يتم إنفاق كميات هائلة من المياه والطاقة على ري المحاصيل لتزويد الحقول بها. واتضح أنه يمكنك القيام بذلك بطريقة أكثر اقتصادا. هذا ليس سهلاً أيضًا ، لكن مع ذلك ، أعتقد أن الوقت ليس بعيدًا عندما تساعد الكهرباء في ري المحاصيل دون سقي ".

تم اختبار تأثير التحفيز الكهربائي للنباتات ليس فقط في بلدنا ، ولكن أيضًا في العديد من البلدان الأخرى. لذلك ، في "مقال مراجعة كندي نُشر في الستينيات ، لوحظ أنه في نهاية القرن الماضي ، في ظل ظروف القطب الشمالي ، مع التحفيز الكهربائي للشعير ، لوحظ تسارع في نموه بنسبة 37٪. البطاطس والجزر والكرفس عائدًا أعلى بنسبة 30-70٪. أدى التحفيز الكهربائي للحبوب في الحقل إلى زيادة المحصول بنسبة 45-55٪ والتوت بنسبة 95٪. "تكررت التجارب في مناطق مناخية مختلفة من فنلندا إلى جنوب فرنسا. مع وفرة الرطوبة والأسمدة الجيدة ، زاد محصول الجزر بنسبة 125٪ ، والبازلاء - بنسبة 75٪ ، وزاد محتوى السكر في البنجر بنسبة 15٪."

عالم أحياء سوفيتي بارز ، وعضو فخري في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. مرت Michurin بتيار بقوة معينة عبر التربة التي نمت فيها الشتلات. وكنت مقتنعا أن هذا يسرع من نموهم ويحسن جودة مواد الزراعة. تلخيصًا لعمله ، كتب قائلاً: "إن المساعدة الكبيرة في زراعة أنواع جديدة من أشجار التفاح تتمثل في إدخال الأسمدة السائلة من فضلات الطيور في التربة الممزوجة بالأسمدة النيتروجينية والأسمدة المعدنية الأخرى ، مثل الملح الصخري التشيلي وتوماسلاغ. على وجه الخصوص ، مثل السماد يعطي نتائج مذهلة إذا تم تعريض النتوءات بالنباتات للكهرباء ، ولكن بشرط ألا يتجاوز الجهد اثنين فولت. من المرجح أن تسبب تيارات الجهد العالي ، حسب ملاحظاتي ، ضررًا في هذا الأمر أكثر من نفعها ". علاوة على ذلك: "إن كهربة الحواف لها تأثير قوي بشكل خاص على التطور الفاخر لشتلات العنب الصغيرة."

فعل GM الكثير لتحسين طرق التحليل الكهربائي للتربة ولتوضيح فعاليتها راميك الذي تحدث عنه في كتاب "تأثير الكهرباء على التربة" الصادر في كييف عام 1911.

في حالة أخرى ، يتم وصف استخدام طريقة الكهربة ، عندما يكون هناك فرق جهد يتراوح بين 23-35 مللي فولت بين الأقطاب الكهربائية ، ونشأت دائرة كهربائية بينهما من خلال تربة رطبة ، يتدفق من خلالها تيار مباشر بكثافة 4 6 μA / سم 2 من الأنود. استخلاص النتائج ، مؤلفو تقرير العمل: "بالمرور عبر محلول التربة كما هو من خلال إلكتروليت ، يدعم هذا التيار عمليات الرحلان الكهربائي والتحليل الكهربائي في الطبقة الخصبة ، والتي بسببها تمر المواد الكيميائية للتربة اللازمة للنبات من الصعب إلى- هضم لأشكال سهلة الهضم بالإضافة إلى ذلك ، تحت تأثير التيار الكهربائي ، فإن جميع بقايا النباتات وبذور الحشائش والكائنات الحية الميتة ترطب بشكل أسرع ، مما يؤدي إلى زيادة خصوبة التربة.

في هذا النوع من كهربة التربة (تم استخدام طريقة E.Pilsudski) ، تم الحصول على زيادة عالية جدًا في محصول الحبوب - حتى 7 ج / هكتار.

تم إجراء خطوة معينة في تحديد نتيجة التأثير المباشر للكهرباء على نظام الجذر ، ومن خلاله على النبات بأكمله ، على التغيرات الفيزيائية والكيميائية في التربة ، بواسطة علماء لينينغراد (3 ، ص .109). لقد مروا عبر محلول المغذيات ، حيث وضعت شتلات الذرة ، تيارًا كهربائيًا ثابتًا صغيرًا باستخدام أقطاب بلاتينية خاملة كيميائيًا بقيمة 5-7 ميكرو أمبير / سم 2.

خلال تجربتهم ، توصلوا إلى الاستنتاجات التالية: "إن مرور تيار كهربائي ضعيف عبر المحلول المغذي ، حيث يتم غمر نظام جذر شتلات الذرة ، له تأثير محفز على امتصاص أيونات البوتاسيوم ونترات النيتروجين. من محلول المغذيات بالنباتات ".

عند إجراء تجربة مماثلة مع الخيار ، من خلال نظام الجذر الذي يتم غمره في محلول مغذي ، تم أيضًا تمرير تيار من 5-7 ميكرو أمبير / سم 2 ، تم أيضًا استنتاج أن نظام الجذر قد تحسن أثناء التحفيز الكهربائي .

استخدم معهد الأبحاث الأرمني للميكنة وكهربة الزراعة الكهرباء لتحفيز نباتات التبغ. درسنا مجموعة واسعة من الكثافات الحالية المنقولة في المقطع العرضي لطبقة الجذر. بالنسبة للتيار المتردد ، كان 0.1 ؛ 0.5 ؛ 1.0 ، 1.6 ؛ 2.0 ؛ 2.5 ؛ 3.2 و 4.0 أ / م 2 ؛ دائم - 0.005 ؛ 0.01 ؛ 0.03 ؛ 0.05 ؛ 0.075 ؛ 0.1 ؛ 0.125 و 0.15 ألف / م 2. تم استخدام خليط يتكون من 50٪ chernozem و 25٪ دبال و 25٪ رمل كركيزة مغذية. كانت الكثافة الحالية المثلى هي 2.5 أمبير / م 2 للتيار المتردد و 0.1 أمبير / م 2 للتيار المستمر مع الإمداد المستمر بالكهرباء لمدة شهر ونصف.

كانت الطماطم مكهربة أيضًا. أنشأ المجربون مجالًا كهربائيًا ثابتًا في منطقة الجذر الخاصة بهم. تطورت النباتات بشكل أسرع من الضوابط ، خاصة في مرحلة التبرعم. كانت مساحة سطح الأوراق أكبر ، وزيادة نشاط إنزيم البيروكسيديز ، وزيادة التنفس. ونتيجة لذلك ، بلغت الزيادة في المحصول 52٪ ، ويرجع ذلك أساسًا إلى زيادة حجم الثمار وعددها للنبات.

تجارب مماثلة ، كما ذكرنا سابقًا ، تم إجراءها بواسطة I.V. ميتشورين. ولاحظ أن التيار المباشر الذي يمر عبر التربة له أيضًا تأثير مفيد على أشجار الفاكهة. في هذه الحالة ، يمرون بمرحلة "الأطفال" (يقولون "الأحداث") من التطور بشكل أسرع ، وتزيد مقاومتهم للبرد ومقاومتهم للعوامل البيئية الضارة الأخرى ، ونتيجة لذلك ، تزداد الإنتاجية. عندما يمر تيار مستمر عبر التربة التي نمت عليها الأشجار الصنوبرية المتساقطة الصغيرة باستمرار ، خلال فترة النهار ، حدث عدد من الظواهر الرائعة في حياتهم. في شهري يونيو ويوليو ، تميزت الأشجار التجريبية بتمثيل ضوئي أكثر كثافة ، والذي كان نتيجة لتحفيز نمو النشاط البيولوجي للتربة بالكهرباء ، وزيادة سرعة حركة أيونات التربة ، وامتصاص أنظمة جذور النباتات بشكل أفضل. علاوة على ذلك ، خلق التيار المتدفق في التربة فرقًا كبيرًا في الجهد بين النباتات والجو. وهذا ، كما ذكرنا سابقًا ، يعد عاملاً مواتياً بحد ذاته للأشجار ، وخاصة الصغار.

في التجربة المقابلة ، التي أجريت تحت غطاء فيلم ، مع انتقال مستمر للتيار المباشر ، زادت الكتلة النباتية لشتلات الصنوبر والصنوبر السنوية بنسبة 40-42٪. ويخلص مؤلفو الكتاب إلى أنه "إذا تم الحفاظ على معدل النمو هذا لعدة سنوات ، فليس من الصعب تخيل الفائدة الهائلة التي ستعود على قاطعي الأشجار".

أما بالنسبة لمسألة الأسباب التي أدت إلى زيادة مقاومة النباتات للصقيع والجفاف ، فيمكن الاستشهاد بالبيانات التالية في هذا الصدد. ومن المعروف أن أكثر "النباتات مقاومة للصقيع تخزن الدهون كاحتياطي ، بينما يراكم البعض الآخر كميات كبيرة من السكر". من الحقيقة المذكورة أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن التحفيز الكهربائي للنباتات يساهم في تراكم الدهون والسكر في النباتات ، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الصقيع. يعتمد تراكم هذه المواد على التمثيل الغذائي ، على معدل تدفقها في النبات نفسه. وبالتالي ، فإن تأثير التحفيز الكهربائي للنشاط الحيوي للنباتات ساهم في زيادة التمثيل الغذائي في النبات ، وبالتالي تراكم الدهون والسكر في النبات ، وبالتالي زيادة مقاومة الصقيع.

أما بالنسبة لمقاومة النباتات للجفاف ، فمن المعروف أنه من أجل زيادة مقاومة النباتات للجفاف ، يتم استخدام طريقة التصلب المسبق للنباتات اليوم (تتمثل الطريقة في نقع البذور مرة واحدة في الماء ، وبعد ذلك يتم يحفظ لمدة يومين ، ثم يجفف في الهواء حتى يجف في الهواء). بالنسبة لبذور القمح ، 45٪ من الماء تعطى بالوزن ، وعباد الشمس - 60٪ ، إلخ). لا تفقد البذور التي اجتازت عملية التصلب قدرتها على الإنبات ، وينمو منها المزيد من النباتات المقاومة للجفاف. تتميز النباتات المتصلبة بزيادة اللزوجة وترطيب السيتوبلازم ، ولديها عملية أيض أكثر كثافة (التنفس ، والتمثيل الضوئي ، ونشاط الإنزيم) ، وتحافظ على التفاعلات الاصطناعية عند مستوى أعلى ، وتتميز بمحتوى متزايد من حمض الريبونوكلي ، واستعادة الحالة الطبيعية بسرعة مسار العمليات الفسيولوجية بعد الجفاف. لديهم نقص أقل في المياه ومحتوى مائي أعلى أثناء الجفاف. خلاياها أصغر ، لكن مساحة الورقة أكبر من تلك الموجودة في النباتات غير المصلبة. النباتات المصلدة في ظروف الجفاف تجلب المزيد من الغلة. العديد من النباتات المصلبة لها تأثير محفز ، أي حتى في حالة عدم وجود جفاف ، يكون نموها وإنتاجيتها أعلى.

تسمح لنا هذه الملاحظة باستنتاج أنه في عملية التحفيز الكهربائي للنباتات ، يكتسب هذا النبات خصائص مثل تلك التي اكتسبها النبات الذي خضع لطريقة التصلب المسبق. نتيجة لذلك ، يتميز هذا النبات بزيادة اللزوجة وترطيب السيتوبلازم ، ولديه عملية أيض أكثر كثافة (التنفس ، والتمثيل الضوئي ، ونشاط الإنزيم) ، ويحافظ على التفاعلات الاصطناعية على مستوى أعلى ، ويتميز بمحتوى متزايد من حمض الريبونوكليك ، و استعادة سريعة للمسار الطبيعي للعمليات الفسيولوجية بعد الجفاف.

يمكن تأكيد هذه الحقيقة من خلال البيانات التي تفيد بأن مساحة أوراق النباتات الواقعة تحت تأثير التحفيز الكهربائي ، كما هو موضح بالتجارب ، أكبر أيضًا من مساحة أوراق نباتات عينات التحكم.

قائمة الأشكال والرسومات والمواد الأخرى.

يوضح الشكل 1 بشكل تخطيطي نتائج تجربة أجريت مع نوع نبات منزلي "أوزامبارا بنفسجي" لمدة 7 أشهر من أبريل إلى أكتوبر 1997. في هذه الحالة ، تحت الفقرة "أ" يظهر وجهة نظر التجريبية (2) والتحكم (1) عينات قبل التجربة. لم تختلف أنواع هذه النباتات عمليا. يظهر تحت البند "ب" نوع النباتات التجريبية (2) والضابطة (1) بعد سبعة أشهر من وضع الجزيئات المعدنية في تربة النبات التجريبي: نجارة النحاس ورقائق الألمنيوم. كما يتضح من الملاحظات أعلاه ، فقد تغير نوع النبات التجريبي. بقيت أنواع نبات التحكم عمليا دون تغيير.

يوضح الشكل 2 بشكل تخطيطي الآراء ، وأنواع مختلفة من الجزيئات المعدنية التي تم إدخالها في التربة ، والألواح المستخدمة من قبل المؤلف في تجارب على التحفيز الكهربائي للنباتات. في نفس الوقت ، تحت البند "أ" ، يظهر نوع المعادن المُدخلة على شكل ألواح: طولها 20 سم ، وعرضها 1 سم ، وسمكها 0.5 مم. تحت البند "ب" يظهر نوع المعادن المدخلة على شكل ألواح 3 × 2 سم ، 3 × 4 سم ، وتحت البند "ج" يظهر نوع المعادن المدخلة على شكل "نجوم" 2 × 3 سم. ، 2 × 2 سم ، 0.25 مم. تحت البند "D" يظهر نوع المعادن المدخلة على شكل دوائر قطرها 2 سم وسمكها 0.25 مم. تحت البند "د" يظهر نوع المعادن المُدخلة على شكل مسحوق.

للاستخدام العملي ، يمكن أن تكون أنواع الألواح المعدنية التي يتم إدخالها في التربة والجزيئات ذات تكوينات وأحجام مختلفة.

يوضح الشكل 3 منظرًا لشتلة ليمون وإطلالة على غلاف أوراقها (كان عمرها سنتان بحلول وقت تلخيص التجربة). بعد حوالي 9 أشهر من الزراعة ، وُضعت جزيئات معدنية في تربة هذه الشتلة: ألواح نحاسية على شكل "نجوم" (الشكل "ب" ، الشكل 2) وألواح ألمنيوم من النوع "أ" ، "ب" (الشكل 2 ). بعد ذلك ، بعد 11 شهرًا من زراعتها ، وأحيانًا بعد 14 شهرًا من زراعتها (أي قبل وقت قصير من رسم هذا الليمون ، وقبل شهر من تلخيص نتائج التجربة) ، تمت إضافة صودا الخبز بانتظام إلى تربة الليمون عند الري (30 جرام من الصودا لكل 1 لتر من الماء).

تم اختبار طريقة التحفيز الكهربائي للنباتات في الممارسة العملية - فقد تم استخدامها للتحفيز الكهربائي للنبات المنزلي "أوزامبارا البنفسجي"

لذلك ، كان هناك نباتان ، "بنفسج أوزامبارا" من نفس النوع ، نما تحت نفس الظروف على حافة النافذة في الغرفة. ثم ، في واحد منهم ، في تربة أحدهم ، تم وضع جزيئات صغيرة من المعادن - نجارة من النحاس وورق الألومنيوم. بعد ذلك بستة أشهر ، أي بعد سبعة أشهر (أجريت التجربة من أبريل إلى أكتوبر 1997). أصبح الاختلاف في تطور هذه النباتات ، والزهور الداخلية ، ملحوظًا. إذا بقيت بنية الأوراق والساق في العينة الضابطة دون تغيير عمليًا ، فعندئذٍ في العينة التجريبية ، أصبحت سيقان الأوراق أكثر سمكًا ، وأصبحت الأوراق نفسها أكبر وأكثر غضة ، وكانت تتطلع إلى الأعلى ، بينما في العينة الضابطة مثل هذا الاتجاه الواضح من الأوراق إلى الأعلى لم يلاحظ. كانت أوراق النموذج الأولي مرنة ومرتفعة فوق الأرض. بدا النبات أكثر صحة. كانت أوراق النبات قريبة من الأرض تقريبًا. لوحظ الفرق في تطوير هذه النباتات بالفعل في الأشهر الأولى. في الوقت نفسه ، لم تتم إضافة الأسمدة إلى تربة النبات التجريبي. يوضح الشكل 1 عرضًا للنباتات التجريبية (2) والتحكم (1) قبل (النقطة "أ") وبعد (النقطة "ب") من التجربة.

تم إجراء تجربة مماثلة مع نبات آخر - تين مثمر (شجرة تين) ينمو في غرفة. يبلغ ارتفاع هذا النبات حوالي 70 سم ، ونما في دلو بلاستيكي بحجم 5 لتر ، على حافة النافذة ، عند درجة حرارة 18-20 درجة مئوية. بعد الإزهار ، حملت الثمار ولم تصل هذه الثمار إلى مرحلة النضج ، وسقطت غير ناضجة - كانت خضراء اللون.

كتجربة ، تم إدخال الجزيئات المعدنية التالية ، الصفائح المعدنية في تربة هذا النبات:

صفائح ألومنيوم بطول 20 سم وعرض 1 سم وسمك 0.5 مم (نوع "أ" شكل 2) بحجم 5 قطع. كانت موضوعة بالتساوي على طول محيط الإناء بالكامل وتم وضعها على كامل عمقها ؛

نحاسية صغيرة ، ألواح حديدية (3 × 2 سم ، 3 × 4 سم) بحجم 5 قطع (النوع "ب" ، الشكل 2) ، تم وضعها على عمق ضحل بالقرب من السطح ؛

كمية صغيرة من مسحوق النحاس بكمية حوالي 6 جرام (شكل "D" ، الشكل 2) ، يتم إدخالها بالتساوي في الطبقة السطحية للتربة.

بعد إدخال الجسيمات والألواح المعدنية المدرجة في التربة لنمو التين ، بدأت هذه الشجرة ، الموجودة في نفس دلو بلاستيكي ، في نفس التربة ، أثناء الإثمار في إنتاج ثمار ناضجة تمامًا ذات لون خمري ناضج ، مع طعم معين الصفات. في الوقت نفسه ، لم يتم استخدام الأسمدة في التربة. أجريت الملاحظات لمدة 6 أشهر.

كما تم إجراء تجربة مماثلة مع شتلة الليمون لمدة عامين تقريبًا من لحظة زراعتها في التربة (أجريت التجربة من صيف 1999 إلى خريف 2001).

في بداية تطورها ، عندما زرعت ليمونة على شكل قطع في إناء فخاري وتطورت ، لم يتم إدخال الجزيئات المعدنية والأسمدة في تربتها. ثم ، بعد حوالي 9 أشهر من الزراعة ، تم وضع جزيئات معدنية وألواح نحاسية من الشكل "ب" (الشكل 2) وألواح حديدية من النوع "أ" و "ب" (الشكل 2) في تربة هذه الشتلات .

بعد ذلك ، بعد 11 شهرًا من زراعتها ، وأحيانًا بعد 14 شهرًا من الزراعة (أي قبل وقت قصير من رسم هذا الليمون ، قبل شهر من تلخيص نتائج التجربة) ، تمت إضافة صودا الخبز بانتظام إلى تربة الليمون عند الري (أخذ في الاعتبار 30 جرام من الصودا لكل 1 لتر ماء). بالإضافة إلى ذلك ، تم وضع الصودا مباشرة على التربة. في الوقت نفسه ، لا تزال جزيئات المعادن موجودة في تربة نمو الليمون: الألومنيوم والحديد وألواح النحاس. كانت في ترتيب مختلف تمامًا ، حيث تملأ بالتساوي الحجم الكامل للتربة.

الإجراءات المماثلة ، تأثير العثور على جزيئات المعادن في التربة وتأثير التحفيز الكهربائي الناتج في هذه الحالة ، تم الحصول عليه نتيجة تفاعل جزيئات المعدن مع محلول التربة ، وكذلك إدخال الصودا في التربة وسقي النبات بالماء مع الصودا الذائبة ، يمكن ملاحظته مباشرة من ظهور الليمون النامي.

لذلك ، فإن الأوراق الموجودة على فرع الليمون ، والتي تتوافق مع تطورها الأولي (الشكل 3 ، الفرع الأيمن من الليمون) ، عندما لا يتم إضافة جزيئات معدنية إلى التربة أثناء نموها ونموها ، يكون لها أبعاد من قاعدة الورقة حتى طرفها 7.2 ، 10 سم. تتطور الأوراق في الطرف الآخر من غصن الليمون ، بما يتوافق مع تطورها الحالي ، أي ، مثل هذه الفترة التي كانت فيها جزيئات معدنية في تربة الليمون وتم سقيها باستخدام ماء مع صودا مذابة ، بحجم 16.2 سم من قاعدة الورقة إلى طرفها (الشكل 3 ، أعلى ورقة على الفرع الأيسر) ، 15 سم ، 13 سم (الشكل 3 ، الأوراق قبل الأخيرة على الفرع الأيسر) . تتوافق أحدث بيانات حجم الورقة (15 و 13 سم) مع هذه الفترة من تطورها ، عندما سُقي الليمون بالماء العادي ، وأحيانًا ، بشكل دوري ، بالماء مع الصودا المذابة ، مع وجود ألواح معدنية في التربة. اختلفت الأوراق الملحوظة عن أوراق الفرع الأيمن الأول للنمو الأولي للليمون في الحجم ليس فقط في الطول - لقد كانت أوسع. بالإضافة إلى ذلك ، كان لديهم لمعان غريب ، في حين أن أوراق الفرع الأول ، الفرع الصحيح للتطور الأولي للليمون ، كان لها صبغة غير لامعة. تجلى هذا اللمعان بشكل خاص في ورقة بحجم 16.2 سم ، أي في تلك الورقة المقابلة لفترة تطور الليمون ، عندما تم سقيها باستمرار بالماء مع الصودا المذابة لمدة شهر مع جزيئات معدنية موجودة في التربة.

تم وضع صورة هذا الليمون في الشكل 3.

تسمح لنا هذه الملاحظات باستخلاص استنتاج حول المظهر المحتمل لمثل هذه الآثار في الظروف الطبيعية. وبالتالي ، وفقًا لحالة الغطاء النباتي الذي ينمو في منطقة معينة ، من الممكن تحديد حالة أقرب طبقات التربة. إذا نمت الغابة في هذه المنطقة بشكل كثيف وأعلى من الأماكن الأخرى ، أو كان العشب في هذا المكان أكثر كثافة وكثافة ، فيمكن في هذه الحالة الاستنتاج أنه من الممكن أن توجد في هذه المنطقة رواسب من المعدن. تقع الخامات القريبة من السطح. التأثير الكهربائي الناتج عنهم له تأثير مفيد على تطور النباتات في المنطقة.

الكتب المستعملة

1. طلب ​​الاكتشاف رقم OT OB 6 بتاريخ 3/7/1997 "خاصية تغيير مؤشر الهيدروجين للماء عند ملامسته للمعادن" - 31 ورقة.

2. مواد إضافية لوصف الاكتشاف رقم OT 0B 6 بتاريخ 3/7/1997 ، إلى القسم الثالث "مجال الاستخدام العلمي والعملي للاكتشاف" ، - مارس 2001 ، 31 ورقة.

3. Gordeev A.M.، Sheshnev V.B. الكهرباء في حياة النبات. - م: نوكا ، 1991. - 160 ص.

4. Khodakov Yu.V.، Epshtein DA، Gloriozov P.A. كيمياء غير عضوية: Proc. لـ 9 خلايا. متوسط مدرسة - م: التنوير ، 1988 - 176 ص.

5. Berkinblig M.B.، Glagoleva E.G. الكهرباء في الكائنات الحية. - م: العلوم. الفصل أحمر - جسدي. - حصيرة. مضاءة ، 1988. - 288 ص. (B-chka "Quantum" ؛ العدد 69).

6. Skulachev V.P. قصص عن الطاقة الحيوية. - م: يونغ جارد ، 1982.

7. جينكل ب. فسيولوجيا النبات: بروك. بدل الاختيارية. بالطبع للفئة التاسعة. - الطبعة الثالثة ، المنقحة. - م: التنوير ، 1985. - 175 ص.

مطالبة

1. طريقة للتحفيز الكهربائي للحياة النباتية ، بما في ذلك إدخال المعادن في التربة ، وتتميز بأن الجزيئات المعدنية على شكل مسحوق ، وقضبان ، ولوحات من مختلف الأشكال والتكوينات يتم إدخالها في التربة على عمق مناسب لمزيد من المعالجة ، في فترة زمنية معينة ، بنسب مناسبة ، مصنوعة من معادن من أنواع مختلفة وسبائكها ، تختلف في علاقتها بالهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن ، بالتناوب مع إدخال جزيئات معدنية من نوع واحد من المعدن من جزيئات معدنية من نوع آخر ، مع مراعاة تكوين التربة ونوع النبات ، في حين أن قيمة التيارات الناتجة ستكون ضمن معايير التيار الكهربائي ، الأمثل للتحفيز الكهربائي للنباتات.

2. الطريقة وفقا للمطالبة 1 ، وتتميز بأنها من أجل زيادة تيارات التحفيز الكهربائي للنباتات وفعاليتها ، مع وضع المعادن المقابلة في التربة ، قبل الري ، يتم رش المحاصيل النباتية بصودا الخبز 150-200 جم / م 2 أو تسقى المحاصيل مباشرة بالماء مع الصودا المذابة بنسب 25-30 جم / لتر من الماء.

يجب إجراء تجارب الكهرباء ، الرفيق العزيز ، في العمل ، ولكن في المنزل ، يجب استخدام الطاقة الكهربائية للأغراض المنزلية السلمية فقط.

يغير إيفان فاسيليفيتش مهنته

لا تحسب التجارب على تأثير التيار الكهربائي على النباتات. حتى I.V Michurin أجرى تجارب نمت فيها الشتلات الهجينة في صناديق كبيرة مع تربة تم من خلالها تمرير تيار كهربائي ثابت. وجد أن نمو الشتلات يعزز. في التجارب التي أجراها باحثون آخرون ، تم الحصول على نتائج مختلطة. في بعض الحالات ، ماتت النباتات ، وفي حالات أخرى أعطت محصولًا غير مسبوق. لذلك ، في إحدى التجارب حول قطعة الأرض التي نما فيها الجزر ، تم إدخال أقطاب كهربائية معدنية في التربة ، والتي يمر من خلالها تيار كهربائي من وقت لآخر. تجاوز الحصاد كل التوقعات - وصلت كتلة الجذور الفردية إلى خمسة كيلوغرامات! ومع ذلك ، فإن التجارب اللاحقة ، للأسف ، أعطت نتائج مختلفة. على ما يبدو ، فقد الباحثون بعض الحالات التي سمحت في التجربة الأولى بمساعدة تيار كهربائي بالحصول على حصاد غير مسبوق.

جوهر التجارب - يتم تحفيز العمليات التناضحية في الجذور ، وينمو نظام الجذر بشكل أكبر وأكثر قوة ، على التوالي ، والنبات. في بعض الأحيان يحاولون أيضًا تحفيز عملية التمثيل الضوئي.

في هذه الحالة ، تكون التيارات عادةً ميكرو أمبير ، والجهد ليس مهمًا جدًا ، وعادةً ما يكون أجزاء من فولت ... فولت. تُستخدم الخلايا الجلفانية كمصدر للطاقة - في التيارات العاملة ، تكفي سعة البطاريات الصغيرة لفترة طويلة جدًا. تعد معلمات الطاقة مناسبة أيضًا للخلايا الشمسية ، ويوصي بعض المؤلفين بتزويدها بالطاقة ، بحيث يحدث التحفيز بشكل متزامن مع النشاط الشمسي.

ومع ذلك ، هناك أيضًا طرق لكهربة التربة التي لا تستخدم مصادر الطاقة الخارجية.

لذلك ، فإن الطريقة التي اقترحها الباحثون الفرنسيون معروفة. لقد حصلوا على براءة اختراع لجهاز يعمل كبطارية كهربائية. يستخدم محلول التربة فقط كإلكتروليت. للقيام بذلك ، يتم وضع أقطاب موجبة وسالبة بالتناوب في تربتها (على شكل مشطين ، توجد أسنانهما بين بعضهما البعض). الاستنتاجات المستخلصة منها مختصرة ، مما يتسبب في تسخين المنحل بالكهرباء. بين الإلكتروليتات ، يبدأ تيار منخفض القوة بالمرور ، وهو ما يكفي تمامًا ، كما يقنع المؤلفون ، من أجل تحفيز إنبات النباتات المتسارع ونموها المتسارع في المستقبل. يمكن استخدام هذه الطريقة في كل من المساحات المزروعة الكبيرة والحقول والتحفيز الكهربائي للنباتات الفردية.

تم اقتراح طريقة أخرى للتحفيز الكهربائي من قبل طاقم أكاديمية موسكو الزراعية. Timiryazev. وهو يتألف من حقيقة أنه توجد داخل الطبقة الصالحة للزراعة شرائط ، تسود في بعضها عناصر التغذية المعدنية في شكل الأنيونات ، وفي البعض الآخر - الكاتيونات. يحفز الفرق المحتمل الذي تم إنشاؤه في نفس الوقت نمو النباتات وتطورها ، ويزيد من إنتاجيتها.

وتجدر الإشارة إلى طريقة أخرى لكهربة التربة بدون مصدر تيار خارجي. لإنشاء مجالات زراعية قابلة للتحليل الكهربائي ، فإنه ينطوي على استخدام المجال الكهرومغناطيسي للأرض ؛ لذلك ، يتم وضعها على عمق ضحل ، بحيث لا تتداخل مع الأعمال الزراعية العادية ، على طول الأسرة ، فيما بينها ، في فترة زمنية معينة من أسلاك الفولاذ. في الوقت نفسه ، يتم إحداث EMF صغير ، 25-35 مللي فولت ، على هذه الأقطاب.

في التجربة الموضحة أدناه ، لا يزال يتم استخدام مصدر طاقة خارجي. البطاريات الشمسية. مثل هذا المخطط ، ربما يكون أقل ملاءمة وأكثر تكلفة من حيث المواد ، مع ذلك ، يسمح لك بمراقبة اعتماد نمو النبات على عوامل مختلفة بوضوح شديد ، وله نشاط متزامن مع الشمس ، وربما يكون أكثر إمتاعًا للمصنع. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يجعل من السهل التحكم في التأثير وضبطه. لا ينطوي على إدخال مواد كيميائية إضافية في التربة.

وبالتالي. ما تم استخدامه.

المواد.
سلك التثبيت ، أي قسم ، ولكنه رقيق جدًا ، سيكون عرضة للضغط الميكانيكي العرضي. قطعة من الفولاذ المقاوم للصدأ للأقطاب الكهربائية. مصابيح LED للخلايا الشمسية ، قطعة من رقائق معدنية لقاعدتها. مواد كيميائية للحفر ، ولكن يمكنك الاستغناء عنها. طلاء أكريليك. ميكرومتر. قطعة من الصاج المعدني للتثبيت. الاشياء ذات الصلة ، السحابات.

أداة.

مجموعة من أدوات الأقفال ، مكواة لحام بقوة 65 وات مع ملحقات ، أداة لتركيب الراديو ، شيء للحفر ، بما في ذلك ثقوب لمصابيح LED (~ 1 مم). قلم رسم زجاجي لرسم المسارات على السبورة ، ولكن يمكنك المرور بإبرة سميكة من حقنة ، أمبولة فارغة من قلم حبر جاف مع أنف ناعم ومسدود. كانت أداتي المفضلة ، وهي أداة تركيب المجوهرات ، مفيدة أيضًا. القليل من الترتيب.

الأقطاب الكهربائية - الفولاذ المقاوم للصدأ. نتوءات موسومة ومنشورة ومنشورة. علامات عمق الغمر ، ربما يكون هذا غير ضروري - لقد اكتسبت مؤخرًا مجموعة من السمات المميزة بأرقام وحكة يدي للمحاولة.

تم لحام الأسلاك بكلوريد الزنك (تدفق حامض اللحام) و POS-60 المعتاد. أخذت أسلاكًا أكثر سمكًا مع عزل سيليكون.

تقرر صنع خلية شمسية بشكل مستقل. هناك العديد من التصميمات للخلايا الشمسية محلية الصنع. تم رفض عنصر أكسيد النحاس الأصفر باعتباره منخفض الموثوقية ، وكان هناك خيار من العناصر المشعة الجاهزة. لقد كان أمرًا مؤسفًا ، طويلًا وكئيبًا ، أن تفتح الثنائيات والترانزستورات في علب معدنية ، بالإضافة إلى أنه يجب إغلاقها مرة أخرى لاحقًا. بهذا المعنى ، إنها معجزة مدى جودة مصابيح LED. تمتلئ البلورة حتى الموت بمركب شفاف ، على الرغم من أنها ستعمل تحت الماء. لم يكن هناك سوى عدد قليل من مصابيح LED غير المريحة حولها ، تم شراؤها مقابل أجر زهيد في هذه المناسبة ، حتى أثناء وقت "التراكم الأولي لرأس المال". إنها غير مريحة ، مع توهج ضعيف نسبيًا وعدسة ذات تركيز طويل جدًا في النهاية. زاوية مجال الرؤية ضيقة تمامًا ، ومن الجانب وفي الضوء ، لا يمكنك أحيانًا رؤية ما هو متوهج على الإطلاق. حسنًا ، حصلت على بطارية منهم.

مبدئيًا ، بالطبع ، بعد إجراء سلسلة من التجارب البسيطة ، قمت بتوصيله بالمختبر واستدرت في الشارع ، في الظل ، في الشمس. بدت النتائج مشجعة للغاية. نعم ، يجب أن نتذكر أنه إذا قمت ببساطة بتوصيل المتر المتعدد بأرجل LED ، فلن تكون النتائج موثوقة بشكل خاص - ستعمل هذه الخلية الكهروضوئية على مقاومة إدخال الفولتميتر ، وبالنسبة للأجهزة الرقمية الحديثة فهي عالية جدًا . في دائرة حقيقية ، لن يكون الأداء رائعًا جدًا.

فارغة للوحة الدوائر المطبوعة. كانت البطارية مخصصة للتركيب داخل الدفيئة ، فالمناخ المحلي هناك ، في بعض الأحيان ، يكون رطبًا جدًا. ثقوب كبيرة من أجل "تهوية" أفضل وتقطير قطرات ماء محتملة. يجب أن يقال أن الألياف الزجاجية مادة كاشطة للغاية ، حيث تصبح التدريبات مملة بسرعة كبيرة ، كما أن التدريبات الصغيرة ، إذا تم حفرها باستخدام أداة يدوية ، تنكسر أيضًا. تحتاج إلى شرائها بهامش.

لوحة الدوائر المطبوعة مطلية بورنيش بيتومين محفور في كلوريد الحديديك.

مصابيح LED على السبورة ، اتصال تسلسلي متوازي.

تنحني مصابيح LED إلى حد ما على الجانبين ، من الشرق إلى الغرب ، بحيث يتم توليد التيار بشكل أكثر توازناً خلال ساعات النهار.

يتم شحذ العدسات الموجودة على مصابيح LED للتخلص من الاتجاهية. كان كل شيء تحت ثلاث طبقات من الورنيش ، ومع ذلك ، لم يتم العثور على اليوريثان ، كما هو متوقع ، يجب أن يكون أكريليك.

لقد قطعت وثني الحامل لمقياس ميكرومتر في مكانه. لقد قطعت المقعد بمنشار مجوهرات. رسمت من علبة.