Найти в Дзене
Научные забавы

Электрокультура

    Выращивание сельскохозяйственных культур и растений с помощью электричества
Выращивание сельскохозяйственных культур и растений с помощью электричества

Проблема продовольственных кризисов различной природы и способов справляться с ними не нова. Предисловие книги, выдержки из перевода которой предлагается вниманию читателей, начинается со следующей фразы:

"Проблема снабжения продовольствием имеет очень большое значение для Великобритании, которая в случае войны с иностранными державами может в любой момент рассчитывать только на свои собственные ресурсы, поэтому, если наука обнаружит новые средства, с помощью которых наша зависимость от импортных продуктов питания может быть каким-либо образом уменьшена, будет только правильно, если эти открытия будут подвергнуты подвернуты самому пристальнома рассмотрению и применены в практических целях".

Дату выхода в свет этой книги становить не удалось, но, предположительно, она была издана в первые десятилетия ХХ века. И обсуждаемые в ней "новые средства, которые обнаружила наука" носят название "Электрокультура". Если коротко, то электрокультура - это способ выращивания сельскохозяственных культур с помощью воздействия на них электрически токов малой интенсивности и электрических полей.

Интересно, что первые опыты в этом направлении были проведены еще в XVIII веке, в Шотландии. когда врач из Эдинбурга "электрифицировал" два миртовых дерева и обнаружил, что "они пускают маленькие веточки и цветут раньше, чем другие кустарники того же вида, которые не были электрифицированы". Реальное начало практической электрокультуры датируется 1885 годом, когда профессор Лемстром из Швеции провел свои первые практические эксперименты.

Опуская подробности, скажем, что В 1886 году, на основании результатов этих экспериментов, профессор Лемстром сделал вывод о том, что урожайность культур, выращенных под воздействием электрического поля, значительно превышает урожайность тех же культур, выращенных обычных условиях.

Судя по сохранившимся описаниям, воздействие на растения электрического поля обеспечивалось размещением над опытным участком сети проводов, подключенных к высоковольтному устройству, состоящему из "большой индукционной катушки с искровыми промежутками, пяти вакуумных шаров, через которые один ток, положительный, направляется к воздушным проводам в полевых условиях, а отрицательный соединен с землей".

Ниже представлена фотография этого высоковольтного устройства и дан перевод подписи к ней.

                               Электроразрядный аппарат Лоджа-Ньюмана
Электроразрядный аппарат Лоджа-Ньюмана

В левом углу фотографии видна большая индукционная катушка, подключенная к ртутному прерывателю, через который проходит постоянный ток от основного источника электроэнергии. Пять стеклянных шаров, установленных на стеклянной подставке, являются запатентованными лампами сэра Оливера Лоджа, которые позволяют
электрическому заряду проходить через них только в одном направлении (
Прим. пер.: судя по описанию, речь идет о вакуумных диодах - полупроводниковые элементы в то время были еще неизвестны). На двух фарфоровых изоляторах на обоих концах подставки ламп установлены искровые промежутки, состоящие из регулируемых латунных шариков, используемых в качестве ограничителей, а также для индикации доступного напряжения (Прим. пер.: - напряжение пробоя, то есть то электрическое напряжение, при котором между шариками будет проскакивать искра, составляет примерно 30 кВ/см. Регулируя зазор между шариками, можно примерно оценить приложенное к ним напряжение).

В 1902 году Лемстром переходит от лабораторных экспериментов к полевым испытаниям своего метода. Он устанавливает на земельных участках Даремского колледжа (Ньюкасл, Англия) свое оборудование (то есть - сеть проводов над земельными участками и описанный выше источник высокого напряжения) и начинает натурный эксперимент с воздействием электрического поля на клубнику, картофель, мангольд, горох и сахарную свеклу.
В следующей таблице показано увеличение урожайности на опытных участках по сравнению с контрольными в процентах:

-3

В том же году эксперимент был проведен близ Бреслау, в Германии, при погодных условиях, сходных с условиями во время экспериментов в Даремском колледже. Результаты были следующими :

-4

Одновременно в Швеции барон Теодор Адельсвард проводит аналогичные эксперименты на площади около 3 гектар и получает следующие результаты:

-5

Необходимо отметить, что во время экспериментов Адельсварда посевам был нанесен большой ущерб дождями и низкой температурой, так что полученные результаты были признаны им неудовлетворительными.

Интересна также оценка изменения содержания полезных веществ, выполненная в результате аналогичных экспериментов, проводившихся в Отвидаберге (Швеция) в 1903 году:

-6

Существуют ли другие способы повысить всхожесть и урожайность сельскохозяйственных культур с помощью электричества, не применяя опасных в использовании высоковольтных устройств? Ответ на этот вопрос также был получен довольно давно: Аббат Бертелон в XVIII веке проводил эксперименты по воздействию атмосферного электричества на растения и пришел к выводу, что "это улучшило внешний вид растений и повысило их плодовитость".
Аналогичные эксперименты проводились во Франции и в начале ХХ века. Пожалуй, наиболее интересными являются эксперименты, проводившиеся лейтенантом Басти. Его система заключалась в использовании атмосферного электричества с помощью ряда небольших переносных громоотводов, размещенных в середине посевов. Металлические острия этих громоотводов заряжались атмосферным электричеством, которое с помощью проводов, погруженных в землю, подводилось к корням растений. В недавнем эксперименте мсье Басти засеял два участка картофелем, эспарцетом (
Прим. пер. : Другие названия эспарцета: «мужская трава», «воронец», «красный буркун», «белые васильки», «дрок красный», «заячий горох» и др. Корень растения стержневой, проникающий в землю на большую глубину, стебель прямой, однако вверху очень ветвистый. В составе эспарцета содержится большое количество белка, а также жиры, углеводы и аминокислоты) и коноплей; посевы на одном участке выращивались в нормальных условиях, другой же участок был снабжен системой описанных выше громоотводов. Результатом эксперимента стали следующие показатели:

-7

Отметим, что описанные здесь методы воздействия на сельскохозяйственные растения являются довольно "экстремальными". Действительно, применение на обрабатываемом поле высоковольтного оборудования накладывает ряд ограничений, связанных с техникой безопасности. Однако инженерная мысль времени зарождения электрокультуры не дремала, и были предложены альтернативные, ничуть не менее эффективные технические решения, о которых мы планируем рассказать в последующих публикациях.