Теоретические основы создания электроимпульсных культиваторов для борьбы с сорняками

Уничтожение сорняков - один из важнейших необходимых процессов в комплексе технологий производства продукции растениеводства. Одним из перспективных методов борьбы с сорняками является использование технологий, основанных на применении электрической энергии высокого напряжения. Цель статьи - разработать технические средства поддержки экологически чистых технологий растениеводства, в частности, создание высоковольтных электроимпульсных культиваторов (ЭИК) для уничтожения сорняков. Установлено, что при воздействии импульсов высокого напряжения на растительную ткань, разрушающее действие оказывают кинетический пробой мембран клеток и их разрыв за счет локального давления электрических сил и увеличения размеров пор в мембранах до критических и дальнейшее разрушение растительных тканей происходит под воздействием токов проводимости. С увеличением напряжения наблюдается уменьшение времени жизни сорняков, в первом приближении пропорционально квадрату приложенного напряжения. Приведены результаты расчётно-теоретических и экспериментальных исследований, положенных в основу создания ЭИК для борьбы с сорной растительностью. Обоснованы параметры, режимы работы и конструкции рабочих органов ЭИК, позволяющих повысить эффективность и снизить энергоемкость уничтожения сорняков. Приведены результаты исследования механизма разрушения мембран растительных клеток и математическая модель процесса уничтожения сорняков электрическими импульсами высокого напряжения. Для повышения эффективности, снижения энергоемкости электропрополки, увеличения производительности ЭИК применена модульная конструкция источника питания и рабочих органов, а также двухэтапный процесс уничтожения сорняков. Полученные результаты исследования могут быть использованы при разработке электроимпульсных устройств для борьбы с сорняками при производстве экологически чистой продукции.