Імпульсна електромагнітна технологія й системи електрофізичного захисту садів від комах-шкідників - Автореферат

У звязку з інтенсивним розвитком садівництва зростають вимоги до захисту рослин від шкідників і хвороб, ефективність яких залежить від культури садівництва, а також комплексу агротехнічних, механічних, біологічних і карантинних прийомів боротьби. У даний час в садах України для знищення шкідливих комах застосовують лише хімічні препарати. Сучасні хімічні засоби дозволяють успішно захистити плодові культури від комплексу шкідливих комах. У той же час відсутність теоретичних методів аналізу взаємодії імпульсних ЕМП з комахами робить неможливим створення ефективних мобільних електрофізичних установок для знищення комах-шкідників урожаю плодових культур. В світлі відміченого зрозуміла актуальність теми дисертаційної роботи, в якій вирішується важливе народногосподарське завдання зі створення мобільних електрофізичних установок для знищення шкідливих комах плодово-ягідних культур.У вступі обґрунтовується актуальність теми дисертації, формулюється наукове завдання, що розвязується, розкривається сутність і стан цього завдання, висвітлюється звязок роботи з програмами, планами та темами НДР, формулюються напрямки та наукові задачі дослідження, розвязання яких забезпечує значущість одержаних результатів, визначається наукова новизна та практичне значення одержаних результатів, а також особистий внесок здобувача в надрукованих роботах. Серед комах, що завдають відчутної шкоди врожайності плодових культур є: яблунева плодожерка, моль, листова вертунья, глідниця розанна і строкато-золотиста, яблуневий пильщик і ін. У електрофізичних пристроях залучення комах здійснюється оптичним випромінюванням, а знищення - високою напругою, яка подається на грати, що огороджують джерело оптичного випромінювання. Аналіз досліджень по вживанню ЕМП в технологічних процесах сільського господарства, медицини та біології показує, що для знищення шкідливих комах в садах слід використовувати електромагнітні випромінювання імпульсного типу. Розрахунки показали, що величина наведеного потенціалу, що руйнує мембрану нейрона комах, складатиме 200...300 МВ для параметрів: с; с; КВ; м - відстань між електродами вражаючих грат; час руйнування мембрани має бути не менше 2,5·10-4 с.У дисертаційній роботі розвязано завдання по розробці імпульсної електромагнітної технології і мобільних електрофізичних систем з оптичними атрактантами для захисту садів від літаючих комах-шкідників з метою збереження і збільшення врожайності плодово-ягідних культур. Для розрахунків розподілу імпульсних електромагнітних полів в організмі комах, слід використовувати розроблену методологію, в основі якої використовується як джерело електромагнітних імпульсів щільність електричного потоку, локалізована в середовищі, що оточує біологічний обєкт циліндричної форми. Для заманювання комах-шкідників оптичними атрактантами слід, як оптичний вузол використовувати колектор-відбивач у вигляді надсіченого конуса з параметрами: r = 800 - кут при вершині надсіченого конуса; = 280 - кут між найбільшою утворюючою і основою конуса; D = 1,5 м - діаметр великої основи надсіченого конуса; = 0,84 м - діаметр малої основи надсіченого конуса; h" = 0,3 м - висота надсіченого конуса; H = 0,682 м - висота конуса; е = 0,293 м - ексцентриситет малої основи конуса; е = 0,523 м - ексцентриситет великої основи конуса.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертаційній роботі розвязано завдання по розробці імпульсної електромагнітної технології і мобільних електрофізичних систем з оптичними атрактантами для захисту садів від літаючих комах-шкідників з метою збереження і збільшення врожайності плодово-ягідних культур.

1. З аналізу літературних джерел встановлено, що для збереження урожаю плодових культур в межах 90…95% необхідно застосовувати для знищення літаючих комах-шкідників мобільні пересувні електрофізичні системи з використанням імпульсного електромагнітного випромінювання.

2. Для розрахунків розподілу імпульсних електромагнітних полів в організмі комах, слід використовувати розроблену методологію, в основі якої використовується як джерело електромагнітних імпульсів щільність електричного потоку, локалізована в середовищі, що оточує біологічний обєкт циліндричної форми.

3. Знищення літаючих комах-шкідників в садах слід проводити з використанням імпульсних електромагнітних полів з параметрами: Т = 10-4 с; = 0,5 10-4 c; КВ.

4. Для руйнування мембрани нейрона комах протягом часу t = 2,5·10-4 c необхідний наведений потенціал на мембрані 200…300 МВ.

5. Для заманювання комах-шкідників оптичними атрактантами слід, як оптичний вузол використовувати колектор-відбивач у вигляді надсіченого конуса з параметрами: r = 800 - кут при вершині надсіченого конуса; = 280 - кут між найбільшою утворюючою і основою конуса; D = 1,5 м - діаметр великої основи надсіченого конуса; = 0,84 м - діаметр малої основи надсіченого конуса; h" = 0,3 м - висота надсіченого конуса; H = 0,682 м - висота конуса; е = 0,293 м - ексцентриситет малої основи конуса; е = 0,523 м - ексцентриситет великої основи конуса.

6. На основі досліджень встановлено, що для знищення нічних комах-шкідників в садах, швидкість мобільного агрегату з електрофізичною установкою повинна складати 2,3 км/год, при цьому забезпечуватися ширина захвату 22,8 м.

7. Для ефективної роботи по знищенню комах-шкідників фруктових культур слід застосовувати мобільні агрегати з колектором-відбивачем діаметром 1,5 м, в якому змонтовано 6 ламп-аттрактантов ЛЕ-15, розташованих на висоті 0,5…1,2 м над землею.

8. Для знищення комах-шкідників слід використовувати електрофізичний вражаючий вузол з параметрами: напруга живлення 12 - 15 В; відстань між електродами 100 мм; товщина електродів 1 мм; ширина електродів 20 мм; напруга на електродах в імпульсі 4 КВ; період дотримання імпульсів с; тривалість імпульсу с.

9. Зниження пошкодження плодів до рівня 1.2%, збільшення цукрового і вітамінного вмісту на 24...25%; підвищення середньої врожайності з гектара на 15…20%, збільшення кількості корисних комах до 50% і виключення хімічних препаратів з плодів можливе при застосуванні мобільних установок з електрофізичним приголом-шуючим пристроєм. Економічний ефект від використання мобільних установок складе 1100…1200 грн. на гектар.

1. Дубик В. Н. Воздействие электрических импульсов на мембранный потенциал нервных клеток насекомых / В. Н. Дубик // Весник национального технического университета «ХПИ». - 2010. - № 57. - С. 104-108.

2. Дубик В. Н. Обоснование оптических аттрактантов для привлечения ночных насекомых в саду / В. Н. Дубик // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. Общегосударственный научно-производственный журнал. - 2010. - № 12 (82). - С. 55-61.

3. Дубик В. Н. Распределение электромагнитного поля внутри насекомых вредителей урожая плодовых культур / В. Н. Дубик, Н. Г. Косулина // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2010. - № 6/4 (48). - С. 50-52.

4. Дубик В. Н. Защита садов от насекомых-вредителей электрофизическими установками / В. Н. Дубик, И. Й. Гордийчук // Вісник Львівського національного аграрного університету. - 2010. - Вип.14. - С. 83-89.

5. Дубик В. Н. Защита плодовых культур от насекомых-вредителей / В. Н. Дубик // Вестник национального технического университета «ХПИ». - 2011 - №14. - С. 195-201. .