Способ электростимуляции жизнедеятельности растений

Способ электростимуляции жизнедеятельности растений

Известно, что слабый электрический ток, пропускаемый через почву, благотворно влияет на жизнедеятельность растений. При этом опытов по электризации почвы и влиянии данного фактора на развитие растений произведено очень много как в нашей стране, так и за рубежом [1, с. 108−115]. Установлено, что это воздействие изменяет передвижение различных видов почвенной влаги, способствует разложению ряда трудноусвояемых для растений веществ, провоцирует самые разнообразные химические реакции, в свою очередь, изменяющие реакцию почвенного раствора. Определены и параметры электрического тока, оптимальные для разнообразных почв: от 0.02 до 0.6 мА/см2 для постоянного тока и от 0.25 до 0.50 мА/см2 для переменного.

Предлагается способ электростимуляции жизнедеятельности растений, описанный в патенте № RU2261588 [2]. Способ включает внесение в почву, на глубину, удобную при дальнейших обработках, с определенным интервалом, в соответствующих пропорциях металлических частиц в виде порошка, стержней, пластин различной формы и конфигурации, выполненных из металлов различных типов и их сплавов, отличающихся своим отношением к водороду в электрохимическом ряду напряжений металлов, чередуя внесение металлических частиц одного типа металлов с внесением металлических частиц другого типа, учитывая состав почвы и тип растения. Основывается способ на свойстве воды изменять свой водородный показатель при соприкосновении ее с металлами. (Заявление на открытие № ОТ ОВ от 07.03.1997 г. под названием «Свойство изменения водородного показателя воды при соприкосновении её с металлами») [3], [4].

В качестве одного из способов увеличения токов электростимуляции растений при соответствующих помещенных в почву металлах предлагается перед поливом посыпать посевы сельскохозяйственных культур пищевой содой NaHCO3 (150−200 грамм и менее на метр квадратный) или непосредственно поливать сельскохозяйственные посевы водой с растворенной содой в пропорциях 25−30 грамм и менее на 1 литр воды. Внесение соды в почву позволит увеличить токи электростимуляции растений. При этом, распадаясь на составные части под действием электрического тока, компоненты соды сами могут использоваться в качестве элементов, необходимых для усвоения растениями.

Сода является полезным веществом для растений, так как содержит ионы натрия, которые необходимы растению — они принимают активное участие в энергетическом натрий-калиевом обмене клеток растений. Согласно гипотезе П. Митчела, являющейся на сегодняшний день фундаментом всей биоэнергетики, энергия пищи [5, с. 265, 6] сначала преобразуется в электрическую энергию, которая затем уже затрачивается на производство АТФ. Ионы натрия, согласно последним исследованиям, совместно с ионами калия и ионами водорода как раз и участвуют в таком преобразовании. электростимуляция растение корень заряд Выделяющийся при разложении соды углекислый газ также может быть усвоен растениями, так как является тем продуктом, который используют для питания растения. Для растений углекислый газ служит источником углерода и обогащение им воздуха в парниках и теплицах приводит к повышению урожая.

Отличие данного способа от существующего прототипа (метод Пилсудского) состоит в том, что получаемые токи электростимуляции можно для различных сортов растений подбирать соответствующим выбором вносимых металлов, а так же составом почвы, выбирая, таким образом, оптимальной величины токи электростимуляции.

Данный способ можно использовать для участков земляных угодий различной величины. Данный способ можно применять как для единичных растений (комнатные растения), так и для посевных площадей. Его можно применять в теплицах, на дачных участках. Он удобен для применения в космических оранжереях, применяемых на орбитальных станциях, так как не нуждается в подводе энергии от внешнего источника тока и не зависит от ЭДС, наводимой Землей (метод Пилсудского). Он прост для реализации, так как не нуждается в особом питании почвы, использовании каких-либо сложных компонентов, удобрений, специальных электродов.

В случае применения данного способа для посевных площадей количество вносимых металлических пластин рассчитывается от желаемого эффекта электростимуляции растений, от типа растения, от состава почвы.

Для применения на посевных площадях [1, с.115] предлагается вносить 150−200 грамм медьсодержащих пластин и 400 грамм металлических пластин, содержащих сплавы цинка, алюминия, магния, железа, соединения натрия, кальция на 1 метр квадратный. Вносить в процентном состоянии металлов, находящихся в электрохимическом ряду напряжений металлов до водорода необходимо больше, так как они начнут восстанавливаться при соприкосновении с почвенным раствором и от действия эффекта взаимодействия с металлами, находящимися в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода. С течением времени (при измерении времени процесса восстановления данного типа металлов, находящихся до водорода, для данного состояния почвы) необходимо пополнять почвенный раствор такими металлами.

Применение данного способа позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур, морозои засухоустойчивость растений, сократить применение химических удобрений, ядохимикатов, использовать обычные сельскохозяйственные посевные материалы.

Влияние электростимуляции на жизнедеятельность растений было подтверждено многими исследователями как в нашей стране, так и за рубежом.

Имеются исследования [1, с.71], свидетельствующие, что искусственное повышение отрицательного заряда корня усиливает поступление в него катионов из почвенного раствора.

Известно, что «наземную часть травы, кустарников и деревьев можно считать потребителями атмосферных зарядов. Что же касается другого полюса растений — его корневой системы, то на нее благотворно влияют отрицательные аэроионы. Для доказательства исследователи между корнями томата положили положительно заряженный стержень — электрод, «вытягивающий» отрицательные аэроионы из почвы. Урожай томатов увеличился сразу в 1.5 раза. Кроме того, оказалось, что в почве с высоким содержанием органических веществ больше накапливается отрицательных зарядов. В этом также видят одну из причин роста урожаев.

Существенным стимулирующим действием обладают слабые постоянные токи, когда их непосредственно пропускают через растения, в зону корней которых помещен отрицательный электрод. Линейный рост стеблей при этом увеличивается на 5−30%. Такой способ очень эффективен с точки зрения энергозатрат, безопасности и экологии. Ведь мощные поля могут отрицательно влиять на микрофлору почвы. К сожалению, эффективность слабых полей исследована совершенно недостаточно" [1, с. 105].

Создаваемые токи электростимуляции позволят повысить морозои засухоустойчивость растений [1, с. 145−147]. Как сказано в источнике [1, с. 145], «Совсем недавно стало известно: электричество, подаваемое непосредственно в корнеобитаемую зону растений, способно облегчить их участь при засухе за счет пока не выясненного физиологического эффекта. В 1983 г. в США. Польсон и К. Верви опубликовали статью, посвященную транспорту воды у растений при стрессе. Тут же они описали опыт, когда к фасоли, подвергавшейся воздушной засухе, прикладывали градиент электрических потенциалов в 1 В/см. При этом, если положительный полюс находился на растении, а отрицательный на почве, то растения завядали, причем сильнее, чем в контроле. Если полярность была обратной, завядания не наблюдалось. Кроме того, растения, находившиеся в состоянии покоя, выходили из него быстрее, если их потенциал был отрицательным, а потенциал почвы положительным. При обратной полярности растения из покоя вообще не выходили, так как погибали от обезвоживания, ведь растения фасоли находились в условиях воздушной засухи.

Примерно в те же годы в Смоленском филиале ТСХА, в лаборатории, занимавшейся вопросами эффективности электростимуляции, обратили внимание, что при воздействии током растения лучше произрастают при дефиците влаги, но специальные опыты тогда не были поставлены, решались другие задачи.

В 1986 г. подобный эффект электростимуляции при низкой почвенной влажности обнаружили в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева [1, с. 146]. При этом они использовали внешний источник питания постоянного тока.

В несколько иной модификации благодаря другому приему создания разности электрических потенциалов в питательном субстрате (без внешнего источника тока) опыт был проведен в Смоленском филиале Московской сельскохозяйственной академии им. Тимирязева [1, с. 147]. Результат оказался поистине удивительным. Горох выращивали при оптимальном увлажнении (70% от полной влагоемкости) и экстремальном (35% от полной влагоемкости). Причем этот прием был гораздо эффективнее воздействия внешнего источника тока в аналогичных условиях. Что же выяснилось?

При вдвое меньшей влажности растения гороха долго не всходили и на 14-е сутки имели высоту лишь 8 см. Выглядели они весьма угнетенными. Когда же в таких экстремальных условиях растения находились под влиянием небольшой разности электрохимических потенциалов, наблюдалась совершенно иная картина. И всхожесть, и темпы роста, и общий вид их, несмотря на дефицит влаги, по существу, не отличались от контрольных, произраставших при оптимальной влажности, на 14-е сутки они имели высоту 24.6 см, что лишь на 0.5 см ниже, чем контрольные.

Далее в источнике [1] говорится: «Естественно, напрашивается вопрос — в чем же кроется такой запас выносливости растений, какова здесь роль электричества? Ответа пока нет, есть только первые предположения. Отгадку «пристрастия» растений к электричеству помогут найти дальнейшие опыты.

Но данный факт имеет место, и его непременно надо использовать в практических целях. Ведь пока на орошение посевов затрачивают колоссальные количества воды и энергии для ее подачи на поля. А оказывается можно обойтись гораздо более экономичным способом. Это тоже не просто, но тем не менее, думается, недалеко то время, когда электричество поможет проводить орошение сельскохозяйственных культур без полива" .

Эффект электростимуляции растений проверялся не только в нашей стране, но и во многих других странах. Так, [1, с.77] в «одной канадской обзорной статье, опубликованной в 1960;е годы, отмечалось, что в конце минувшего столетия в условиях Арктики при электростимуляции ячменя наблюдали ускорение его роста на 37%. Картофель, морковь, сельдерей давали урожай на 30−70% выше обычного. Электростимуляция зерновых в полевых условиях подняла урожай на 45−55%, малины — на 95%». «Опыты повторяли в различных климатических зонах от Финляндии до юга Франции. При обильном увлажнении и хорошем удобрении урожайность моркови вырастала на 125%, гороха — на 75%, сахаристость свеклы увеличивалась на 15%» .

Видный советский биолог, почетный член АН СССР И. В. Мичурин пропускал ток определенной силы через почву, в которой выращивал сеянцы. И убедился: это ускоряло их рост и улучшало качество посадочного материала. Подытоживая свою работу, он писал: «Солидную помощь при выращивании новых сортов яблонь дает введение в почву жидкого удобрения из птичьего помета в смеси с азотистыми и другими минеральными удобрениями, как, например, чилийская селитра и томасшлак. В особенности такое удобрение дает поразительные результаты, если подвергнуть гряды с растениями электризации, но при условии, чтобы напряжение тока не превышало бы двух вольт. Более высокого напряжения токи, по моим наблюдениям, скорее приносят вред в этом деле, чем пользу». И далее: «Особенно сильное действие к роскошному развитию молодых сеянцев винограда производит электризация гряд» .

Многое сделал по совершенствованию способов электризации почвы и выяснению их результативности Г. М. Рамек, о чем он рассказал в книге «Влияние электричества на почву», вышедшей в Киеве в 1911 г. [1, с.78].

В другом случае [1, с.115] описывается применение способа электризации, когда между электродами имелась разность потенциалов 23−35 мВ, и между ними через влажную почву возникала электрическая цепь, по которой тек постоянный ток плотностью от 4 до 6 мкА/см2 анода. Делая выводы авторы работы сообщают: «Проходя через почвенный раствор как через электролит, этот ток поддерживает в плодородном слое процессы электрофореза и электролиза, благодаря чему необходимые растениям химические вещества почвы переходят из трудноусвояемых в легкоусвояемые формы. Кроме того, под воздействием электрического тока все растительные остатки, семена сорняков, отмершие животные организмы быстрее гумифицируются, что ведет к росту плодородия почвы «.

В данном варианте электризации почвы (использовался метод Е. Пилсудского) была получена весьма высокая прибавка урожая зерна — до 7 ц/га [1, с.115].

Предлагаемый способ электростимуляции, описанный в патенте № RU2261588 [2], с положительным результатом был проверен на практике — использовался для электростимуляции «Узамбарской фиалки», толстянки, кактусов, дефинбахии, драцены, фасоли, помидора, ячменя, находящихся в комнатных условиях — инжира, лимона, финиковой пальмы.

На фиг.1 показаны типы вносимых металлических частиц.

Фиг.1.

При экспериментах с «Узамбарской фиалкой» использовались две «Узамбарские фиалки» одного типа, которые росли в одних условиях на подоконнике, в комнате. Затем в почву одной из них были помещены небольшие частицы металлов — стружки меди и алюминиевой фольги. Через полгода после этого, а именно через семь месяцев (эксперимент проводился с апреля по октябрь 1997 г.), различие в развитии этих растений, комнатных цветов, стало заметно. Если у контрольного образца структура листьев и стебля остались практически без изменения, то у опытного образца стебли листьев стали толще, сами листья стали крупнее и сочнее, они более стремились вверх, в то время как у контрольного образца такого ярко выраженного стремления листьев вверх не наблюдалось. Листья у опытного образца были упругие и приподняты над землей. Растение выглядело более здоровым. У контрольного растения листья были практически около земли. Разница в развитии этих растений наблюдалась уже в первые месяцы. При этом удобрения в почву опытного растения не добавлялись.

Электростимуляция применялась при выращивании плодоносящего комнатного инжира (смоковницы). Данное растение имело высоту около 70 см. Росло оно в пластмассовом ведре объемом 5 литров, на подоконнике, при температуре 18−20°С. После цветения, до применения методики электростимуляции, оно приносило плоды и эти плоды состояния зрелости не достигали, они опадали незрелыми — были они зеленоватого цвета.

В качестве эксперимента в почву произрастания данного растения были внесены алюминиевые пластины 200×10×0.5 мм (тип «А», фиг.1), 5 штук, располагаемые равномерно по всей длине окружности горшка на всю его глубину; медные, железные пластины (30?20 мм, 30?40 мм) (тип «Б», фиг.1), 5 штук, располагаемые недалеко от поверхности; медный порошок (форма «Д», фиг.1), около 6 грамм, равномерно внесенный в приповерхностный слой почвы.

После внесения в почву произрастания инжира перечисленных металлических частиц, пластин, данное дерево, находящееся в том же пластмассовом ведре, в той же почве, при плодоношении стало давать вполне спелые плоды зрелого бордового цвета, с определенными вкусовыми качествами. При этом удобрения в почву не вносились. Наблюдения проводились в течение 6 месяцев. Фотография плодоносящего инжира помещена на фиг.2.

Подобный эксперимент проводился также с саженцем лимона примерно в течение 2 лет с момента его высадки в почву (эксперимент проводился с лета 1999 года по осень 2001 года). В начале своего развития, когда лимон в виде черенка был посажен в глиняный горшок и развивался, в его почву не вносились металлические частицы, удобрения. Затем примерно через 9 месяцев после посадки в почву данного саженца помещались металлические частицы, медные пластины, алюминиевые, железные пластины типа «А», «Б» (фиг.1).

После этого, иногда — через 11 месяцев после его посадки в горшок, и регулярно — через 14 месяцев после посадки (то есть незадолго перед зарисовкой данного лимона, за месяц до подведения итогов эксперимента), в почву лимона при поливе добавлялась сода пищевая (с учетом 30 грамм соды на 1 литр воды). Кроме этого, сода вносилась непосредственно в почву. При этом в почве произрастания лимона по-прежнему находились металлические частицы: алюминиевые, железные, медные пластины. Находились они в самом различном порядке, равномерно заполняя весь объем почвы.

Подобные действия, эффект нахождения металлических частиц в почве и вызванный в этом случае эффект электростимуляции, получаемый в результате взаимодействия металлических частиц с почвенным раствором, а также внесение в почву соды и полив растения водой с растворенной содой, можно было наблюдать непосредственно по внешнему виду развивающегося лимона. Так листья, находящиеся на ветви лимона, соответствующей его начальному развитию (фиг. 3, правая ветвь лимона), когда в процессе его развитая и роста металлические частицы в почву не добавлялись, имели размеры от основания листа до его кончика 7.2, 10 см. Листья же, развивающиеся на другом конце ветви лимона, соответствующие его настоящему развитию, то есть такому периоду, когда в почве лимона находились металлические частицы и он поливался водой с растворенной содой, имели размеры от основания листа до его кончика 16.2 см (фиг. 3, крайний верхний лист на левой ветви), 15 см, 13 см (фиг. 3, предпоследние листы на левой ветви). Последние данные размеров листьев (15 и 13 см) соответствуют такому периоду его развития, когда лимон поливался обычной водой, а иногда, периодически, и водой с растворенной содой, с находящимися в почве металлическими пластинами. Отмеченные листья отличались от листьев первой правой ветви начального развития лимона размерами не только по длине — они были шире. Кроме этого, они имели своеобразный блеск, в то время как листья первой ветви, правой ветви начального развития лимона имели матовый оттенок. Особенно данный блеск был проявлен у листа с размером 16.2 см, то есть у того листа, соответствующего периоду развития лимона, когда он постоянно в течение месяца поливался водой с растворенной содой при содержащихся в почве металлических частицах. Изображение данного лимона помещено на фиг. 3.

Фиг. 2 Фиг. 3.

Применение данной методики способствовало лучшему развитию ростков ячменя. Длина опытных образцов ростков ячменя после более 7 дней развития, находящихся в одних и тех же условиях с контрольными ростками, составляла 13.6−15.5−16.2 см от почвы до вершины, в то время, как длина контрольных ростков составляла в среднем 6 — 9.5 см. Таким образом, исходя из опытных наблюдений, выяснилось, что длина экспериментальных образцов оказалась в среднем на 7 см больше контрольных растений.

Предлагаемый способ показал свою эффективность при электростимуляции суккулентов — толстянки, кактуса. На фиг. 4, 5 показан вид комнатной пальмы, находящейся под действием электростимуляции в течение нескольких лет.

Фиг. 4 Фиг. 5.

На фиг. 6, 7 показано фото драцены, находящейся под действием электростимуляции. В почву с ней добавлялись оцинкованные пластинки, медь в виде порошка, частиц, угольный порошок, алюминиевая фольга.

Фиг. 6 Фиг. 7.

Снимки сделаны с интервалом в 2 месяца — 28.11.2011 г. /фото фиг. 6/ и 26.01.2012 г. /фото фиг. 7/. На 9.02.2012 г длина трех стволов растения от поверхности почвы до вершины составляла 175 см, 179 см, 152 см соответственно, расстояние между оконечностью листьев 1-го слева ствола — 58 см. Для сравнения высота горшка — 20 см.

Данный способ позволит исключить внесение химических удобрений, различных ядохимикатов, так как возникающие токи позволят разлагать ряд трудноусвояемых для растений веществ, а, следовательно, позволят растению легче усваивать эти вещества.

Подобные наблюдения позволяют сделать вывод о возможном проявлении подобного эффекта электростимуляции в природных условиях. Так, по состоянию растительности, произрастающей на данном участке местности, можно определить состояние ближайших слоев почвы. Если в данной местности лес растет густой и более высокий, чем в остальных местах, или трава в данном месте более сочная и густая, то тогда в этом случае можно сделать вывод о том, что возможно на данном участке местности имеются залежи металлосодержащих руд, находящиеся недалеко от поверхности. Создаваемый ими электрический эффект благотворно сказывается на развитии растений в данном районе.

Используемая литература

• 1. Гордеев A.M., Шешнев В. Б. Электричество в жизни растений. — М.: Наука, 1991. — 160 с.
• 2. Патент № RU 2 261 588, заявка № 2 002 114 960 от 05.06.2002 г. — «Способ электростимуляции жизнедеятельности растений». Описание патента в интернете: http://www.ntpo.com/, http://www.ntpo.com/patents_harvest/harvest₁/
• 3. Заявление на открытие № ОТ ОВ 6 от 07.03.1997 г. «Свойство изменения водородного показателя воды при соприкосновении ее с металлами» , — 31 л.
• 4. Дополнительные материалы к описанию открытия № ОТ 0 В 6 от 07.03.1997 г., к разделу III «Область научного и практического использования открытия.» , — март, 2001 г., 31 л.
• 5. Беркинблиг М. Б., Глаголева Е. Г. Электричество в живых организмах. — М.: Наука. Гл. ред — физ. — мат. лит., 1988. — 288 с. (Б-чка «Квант»; вып.69).
• 6. Скулачев В. П. Рассказы о биоэнергетике. — М.: Молодая гвардия, 1982.