От молекул до планет
О сайте     Главная     Гипотезы

Сто лет назад французский ученый Грандо проделал такие опыты. Он выращивал два одинаковых растения в разных условиях. Одно росло под открытым небом, а другое было накрыто проволочной клеткой, которая меняла условия выращивания тем, что ограждала находящееся внутри растение от внешнего электрического поля. Но электрическое поле может оказать услугу земледельцам не только весной...

Жизнь зародилась в условиях постоянного воздействия электрического поля

Семена между + и –

Л. Шаповалов.  Кандидат технических наук.

Украинский НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства.


      Если весной подвергнуть семена культурных растений действию искусственного электрического поля, то их всхожесть возрастает. У нас пока нет исчерпывающего объяснения для этого факта, однако кое-какие соображения высказать можно.

ВЕСЕННЯЯ ПОДЗАРЯДКА

      Одна из особенностей нашей планеты заключается в том, что вокруг нее существует электрическое поле. В XIX веке было установлено, что сам земной шар заряжен отрицательным электричеством. А в начале XX века на высоте 100 км над Землей была обнаружена положительно заряженная прослойка – ионосфера. В 1971 году космонавтам даже удалось ее увидеть: светящаяся прозрачная сфера.
      Земная поверхность и ионосфера oпредставляют собой как бы обкладки гигантского сферического конденсатора, и, следовательно, жизнь зародилась в условиях постоянного воздействия электрического поля. Жизнь возникла и зародилась в условиях его постоянного воздействия... Разность потенциалов вблизи Земли достигает 120 – 130 вольт на метр высоты, а в районе ионосферы – 200 – 250 киловольт. Известно также, что заряды между Землей и ионосферой переносятся аэроионами. Носители отрицательных зарядов устремляются к ионосфере, а положительные аэроионы, наоборот, движутся к земном поверхности. Здесь их встречают верхушки деревьев, листья, всходы.
      Естественно было предположить, что электрическое поле атмосферы как-то влияет на растения. Более 200 лет назад французский аббат П. Берталон заметил, что у прутка громоотвода, стоявшего поблизости от его церкви, растительность пышнее и сочнее, чем вдали от прутка. Аббат приписал это действию огней святого Эльма, которые особенно хорошо были здесь заметны в сырую погоду. И не ошибся. Сейчас мы знаем, что свечение вызывали положительно заряженные аэроионы, устремлявшиеся к отрицательно заряженному громоотводу. Они и действовали благотворно на растущую поблизости зелень.
      Сто лет назад французский ученый Грандо проделал такие опыты. Он выращивал два одинаковых растения в разных условиях. Одно росло под открытым небом, а другое было накрыто проволочной клеткой, которая меняла условия выращивания тем, что ограждала находящееся внутри растение от внешнего электрического поля. (Такое устройство называют клеткой Фарадея: в 1836 году Майкл Фарадей продемонстрировал с помощью электроскопа отсутствие заряда внутри проволочной сетки, хотя на нее было подано высокое напряжение.) В укрытии оно развивалось медленнее и выглядело хуже, чем контрольное, росшее на свободе. Значит, сделал вывод ученый, растениям для нормального роста и развития необходим контакт с внешним электрическим полем, с аэроионами. Это относится и к семенам.


Рнс. 1. Эквипотенциальные поверхности электрического поля Земли огибают здания, которые на самом деле суть клетки Фарадея.

      Семена и плоды появляются в тот период, когда в атмосфере число положительных аэроионов преобладает над отрицательными. В это время биологический потенциал каждой растительной клетки доходит до максимума; клетки возбуждены, идет интенсивный обмен веществ, откладывается про запас питание.
      Потом Солнце начинает светить все слабее. Тепла все меньше. Число положительных аэроионов падает. Снижается и биопотенциал клеток. Когда коэффициент униполярности (отношение числа положительно заряженных аэроионов к отрицательным) становится меньше единицы и вступает в силу холод, семена погружаются в анабиоз. Снижению жизненной активности семян, видимо, способствует еще один процесс. Помещения, в которых их хранят, особенно железобетонные, по сути дела мало чем отличаются от клетки Фарадея. В них семена культурных растений, в отличие от диких, остающихся под открытым небом, изолированы от внешнего электрического поля. Оказывается, это не только снижает активность, но и подавляет жизнеспособность многих из них.
      А вот семена, побывавшие перед севом короткое время в искусственно созданном электрическом поле, как будто оживают. После такой обработки они быстрее и дружнее всходят, чем контрольные. Несколько лет назад на полях Челябинской области были впервые испытаны семена, прошедшие электрическую подготовку. Урожай в эксперименте был на 11 – 21 % выше, чем обычно. Что же произошло с зерном?
      Возможно, благодаря подзарядке зернам легче вступить во взаимодействие с естественным электрическим полем; попав в землю, они начинают свою деятельность с более высокого потенциального уровня. Не дожидаясь, когда будет объяснен механизм того, что происходит с семенами, электрическую подготовку посевного материала уже применяют хозяйства Челябинской, Новосибирской, Курганской областей, Башкирии, Чувашии, Краснодарского края.
      Но электрическое поле может оказать услугу земледельцам не только весной...

ОСЕННЯЯ СОРТИРОВКА

      Вероятно, многие понимают, что, когда речь идет о высококачественном посевном материале, то имеются в виду не просто самые крупные семена, а те из них, которые способны дать наибольший урожай. На Шатиловской опытной сельскохозяйственной станции с помощью решет отобрали крупные семена гречихи, а затем в рассоле разделили их на более и менее плотные. С гектара, засеянного крупной гречихой с меньшим удельным весом, собрали 16 ц зерна, а участок, где посеяли семена того же размера, но более плотные, принес по 19 ц/га. В производственных условиях отобрать полноценное зерно намного сложнее.
      Самые большие семена обычно сгруппированы в средней части колоса. Происходит это потому, что первыми зацветают цветки именно здесь; только потом цветение распространяется вниз и вверх по колосу. Завязавшиеся в его средней части зерна, первенцы, оказываются в более благоприятных условиях: питания им достается больше, чем семенам, которые завязываются позднее, когда материнское растение уже начинает истощаться.


Рнс. 2. Изменение коэффициента униполярности под Москвой в течение года.

      Если выбрать вручную только первенцы и посеять, то они дадут на 30 – 35% больше зерна, чем их собратья с нижней и верхней частей колоса. К сожалению, во время жатвы и обмолота в общий котел попадают зерна со всего колоса и со всех колосьев. Выбрать потом наиболее полноценные очень трудно: существующая техника не отличает их от остального зерна, а для ручной сортировки не хватит ни рабочих рук, ни времени, да и станет такой посевной материал в копеечку. Дело усложняется еще тем, что человек и не может по внешнему виду четко отличить первенцы от других крупных семян, разве только по степени сухости.
      Характерная особенность семян всех растений заключается в том, что при созревании они высыхают – даже в таком мокром плоде, как арбуз. Но не всем из них удается освободиться от влаги в одинаковой степени. Первенцы успевают высохнуть, а другие семена – нет, поэтому в собранном урожае зерна влажность колеблется от 10 до 50%. Причем одинаково тяжелыми могут оказаться и сухой плотный первенец и полный влаги последыш.
      Электрическое поле может отличить семена и по весу и по влажности. В горнорудной промышленности довольно давно применяют электрические сепараторы для отделения крупных осколков породы от мелочи, отходов. Попав в пространство между электродами, легкие частицы электризуются и притягиваются к одному из электродов, и потому попадают в отдельный бункер. Существует несколько типов таких устройств. Одно из них, электросепаратор коаксиального типа (его схема приводится на рисунке), может быть приспособлен для сортировки семян.
      Очень удачным оказалось то, что в отходы, то есть туда, куда летят легкие малоценные семена, попадают и тяжелые, но тоже ненужные, потому что содержат много влаги. Чем влажнее зерна, тем больше их электропроводность, и тем сильнее они продвигаются в электрическом поле. Сухие, хорошо вызревшие первенцы почти не реагируют на заряд и транзитом летят в предназначенный для них бункер.


Рнс. 3. Схема электрического сепаратора коаксиального типа:
1 – коронирующий электрод,
2 – заземленный цилиндрический электрод,
3 – направляющая воронка,
4 – разделяющие конусы.
В стороны летят малоценные семена, а первенцы падают вертикально вниз в отдельный бункер.


      Такое разделение лучше всего проделывать во время уборки. По двум причинам. Первая состоит в том, что во время обмолота, а также последующих очистки и сортировки машинами более 60% семян становятся инвалидами, получают микротравмы. К весне они с большей вероятностью, чем целые, могут потерять всхожесть. Чтобы как можно меньше подвергать ценные зерна-первенцы такой опасности, электросепаратор необходимо подсоединить прямо к комбайну.
      Теперь о второй причине. После обмолота сухие первенцы попадают в компанию с более влажным зерном и отсыревают, теряя свои замечательные свойства. Мне возразят: ведь зерно можно подсушить. Правильно. Так и поступают на практике. Однако вот к чему это приводит. Скажем, у нас есть хорошая рожь со средней влажностью 17,5%. Исходя из такой влажности, зерно будут сушить 5 часов. Но на самом деле ржаные первенцы с 15% влаги достаточно было бы сушить только 3,5 часа. За 5 часов их явно пересушат; произойдет денатурация белка в зерне, отчего всхожесть резко упадет. А последыши с влажностью 20,2% и более нужно держать в сушилке не менее 8 часов. Недосушенные, они могут при последующем хранении вызвать самовозгорание зерна.

ПЛЮС ИЛИ МИНУС!

      На электросепараторе можно не только сортировать семена осенью, но и подзаряжать весной. Однако семенам совсем не безразлично, какой полярности потенциал будет подан на коронирующий электрод сепаратора. Для пояснения обращусь к опытам, проведенным в Институте физиологии растений АН СССР. Там изучали интенсивность фотосинтеза в электрическом поле, измеряя ее косвенно, по количеству поглощенного растениями углекислого газа в разных условиях. В первой серии опытов растения держали вблизи отрицательно заряженного электрода. Напряжение постепенно росло: 500, 1000, 1500 и 2500 вольт. Результаты были поразительными: с ростом потенциала количество поглощенного углекислого газа, а значит, и интенсивность фотосинтеза существенно увеличивались. Во второй серии опытов вблизи растений оказывался положительный электрод. В ответ на это интенсивность фотосинтеза снижалась, и тем сильнее, чем выше было значение потенциала.
      Как же так, спросит внимательный читатель, положительный потенциал угнетает растения, а положительно заряженные аэроионы активизируют их жизнедеятельность?
      Еще во времена Шарля Кулона был известен феномен, которому поначалу не придали большого значения. Наэлектризованное тело теряло большую часть заряда, чем должно было терять при той изоляции, которую создавал окружающий воздух. Говорили, что заряд почему-то стекает. На самом деле никуда он не стекает. Около заряженного тела собираются аэроионы противоположного знака, они-то частично и нейтрализуют первоначальный заряд.
      В описанных выше опытах отрицательный электрод благотворно влиял на фотосинтез, потому что притягивал положительные аэроионы; собственно, иа фотосинтез действовали они, а не сам электрод. А положительный электрод лишал растения живительной струи, потому и угнетал их развитие.

Дата публикации: 15 января 2004 года В начало
Источник информации: «Химия и жизнь», № 12, 1979, с. 68.
Электронная версия.

© "От молекул до планет", 2006 (2002)...

Главная  •  О сайте  •  Гипотезы

Hosted by uCoz