Низькоенергетичні електромагнітні технології для активації насіння тепличних культур

Abstract

UKR : Дисертацію присвячено проблемі активації насіння тепличних культур за допомогою низькоенергетичного електромагнітного поля. Розроблено науково-технічні основи побудови та застосування низькоенергетичних електромагнітних технологій інформаційно резонансного впливу для активації насіння та підвищення врожайності тепличних культур, що передбачають теоретичне обґрунтування механізму інформаційно -резонансної взаємодії низькоенергетичного електромагнітного випромінювання із структурами рослинної клітини, які відображають інтегральні характеристики і динаміку процесів перетворення поглинутої енергії в окремій насінині, і вирішується шляхом теоретико-експериментальних досліджень, що ґрунтуються на закономірностях електрофізичних характеристик насіннєвої продукції та ресурсоощадних можливостях електротехнологічного процесу активації насіння; теоретично обґрунтувано та експериментально визначено режими опромінення з урахуванням взаємозв’язку електротехнологічних параметрів оброблення насіння, технологічних та екологічних параметрів вирощування рослин з показниками ефективності, що забезпечує активацію насіння, зростання врожайності, вирощених з них тепличних культур, а також сприяє енергозбереженню у технологічних процесах; створені засоби для контролю дії електромагнітного випромінення, методики та спеціалізоване обладнання для оброблення насіння. Основні результати дисертації знайшли практичне використання в технологічному процессі вирощування овочевих культур в умовах захищеного грунту, а також в реалізації метології побудови низькоенергетичних електромагнітних технологій в рослинництві. RU : В диссертации разработаны научно - технические основы построения и использования низкоэнергетических электромагнитных технологий информационно - резонансного воздействия для активации семян и повышения урожайности тепличных культур, заключающиеся в теоретическом обосновании механизма информационно-резонансного взаимодействия низкоэнергетического электромагнитного излучения с клеточными структурами семян, отображающие динамику процессов преобразования поглощенной энергии в отдельном семени, и решаются путем теоретико-экспериментальних исследований, основывающиеся на закономерностях электрофизических характеристик семенной продукции и ресурсосберегающих возможностях электротехнологического процесса активации семян. В работе получены математические модели, позволяющие находить распределение внутренних ЭМП растительного организма под воздействием внешних электромагнитных излучений, а на их базе - закономерности резонансного поглощения ЭМП клеточными структурами семян. Электродинамическая модель структуры посевного материала положена в основу методики определения собственной частоты среды в зависимости от размеров и вида объекта, что явилось теоретической базой для обоснования конструктивных параметров устройства для обработки семян. Теоретически обоснована и экспериментально проверена методика контроля эффективности воздействия низкоэнергетического электромагнитного облучения растительных биологических объектов, основанная на регистрации биоэлектрических характеристик семян, а также специализированное оборудование для их предпосевной обработки. Установлено, что максимальная эффективность воздействия низкоэнергетического электромагнитного облучения семян, наиболее распространенных тепличных культур, наблюдается при следующих основных технологических параметрах обработки: для растений огурца – на резонансной частоте 37,25 ГГц, плотности потока мощности 12 мкВт/см2 , экспозиции 8,5 минут и относительной нестабильности частоты 10-6; для растений томата - на резонансной частоте 37,705 ГГц, плотности потока мощности 7,5 мкВт/см2, экспозиции 8,5 минут и относительной нестабильности частоты 10-6. Экспериментальными исследованиями установлено, что при обработке семенного материала имеет место явление неадекватного восприятия растительным организмом ЭМП на определенной частоте, то есть, видовые отличия растений определяют собственные резонансные частоты. Это дает возможность влиять одним и тем же режимом на сортовые смеси, стимулируя ростовые функции у определенного вида растения, или создавать промышленные установки, которые селективно влияют на сортовой материал (с целью выборочной стимуляции, коррекции, селекции). По результатам теоретического анализа и экспериментальных исследований разработаны методологические принципы и алгоритм построения электромагнитных технологий в растениеводстве, обоснована низкоэнергетическая электромагнитная технология активации семян и технические средства для ее реализации. Данная технология приводит к повышению всхожести тепличных культур на 16 – 20%, энергии роста - на - 13 – 15%, сохранение растений за период вегетации - на - 12%, урожайности - на – 25 - 40%. Основные результаты диссертации нашли практическое использование в технологическом процессе выращивания овощных культур в условиях защищенного грунта, а также в реализации методологии построения низкоэнергетических электромагнитных технологий в растениеводстве. ENG : Dissertation is devoted the problem of activating of seed of glass-cultures by lowenergy of the electromagnetic field. Developed scientifically are technical bases of the use lowenergy electromagnetic technologies of informatively-resonance influence for activating of seed and increase of the productivity of glass-cultures basis of which is made: theoretical ground of mechanism ofinformatively - resonance co-operating of low energy electromagnetic radiation with the structures of vegetable cage, which represent integral descriptions and dynamics of processes of transformation of eaten up energy in a separate seed, and decides the way of theorist- experimental researches which are based on conformities to the law of electrophysical descriptions of seminal products and resursosaving possibilities of electrotecnological process of activating of seed; theoretical ground and experimental determination of the modes of irradiation taking into account intercommunication of electrotecnological parameters of treatment of seed, technological and ecological parameters of growing of plants with the indexes of efficiency, which provides activating of seed, growth of the productivity, and also renders assists an energy-savings in technological processes; created facilities for control of action of electromagnetic irradiation, methods and specialized equipment for treatment of seed. The basic results of dissertation found the practical using for development of recommendations on application of low-energy electromagnetic technology in hothouses and hardwares of preseed treatment of seed.