Результат интеллектуальной деятельности: Способ оперативного определения жизненного состояния посевов озимой пшеницы

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для оперативного контроля состояния посевов озимых культур пшеницы.

Известен способ определения жизнеспособности растительной ткани, включающий измерение электропроводности с помощью электродов и с целью повышения оперативности, точности и воспроизводимости результатов измерения при воздействии на ткань электрическим током, одновременно воздействуют на растительную ткань постоянным током и измеряют электропроводность ткани на переменном токе и по минимальной величине электропроводности судят о жизнеспособности ткани (А.с. 893179, опубл. 30.12.1981, бюл. №48).

Недостатком известного способа является гибель исследуемого растения, а также необходимость двух источников тока: генератора синусоидальных колебаний и источника высокого напряжения.

За прототип выбран способ диагностики повреждений озимых культур низкими отрицательными температурами в зимний период предусматривающий периодический отбор проб растений, измерение электропроводности или электросопротивления тканей узла кущения и оценки степени повреждения по изменению данного показателя. При этом с целью повышения точности диагностики и снижения трудоемкости, после измерения электропроводности или электросопротивления ткани узла кущения подвергают воздействию губительного фактора, повторно измеряют электропроводность или электросопротивление погибших тканей узла кущения. В качестве показателя степени повреждения используют отношение электропроводностей или электросопротивлений тканей, измеренных до и после воздействия губительного фактора, при этом определяемый показатель связан со степенью повреждения обратно пропорциональной зависимостью. (А.с. 1194323, опубл. 30.11.1985, бюл. №44).

Недостатком известного способа является его неоперативность в связи с отбором в поле почвенных монолитов с растениями и последующем их оттаиванием.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - создание способа оперативного контроля состояния посевов озимой пшеницы.

Технический результат - оперативное определение жизненного состояния посевов озимых культур непосредственно в полевых условиях.

Технический результат достигается способом оперативного определения жизненного состояния посевов озимой пшеницы, включающий измерение электросопротивлений растительной ткани, при этом электросопротивления растительной ткани измеряются возле узла кущения на двух частотах и определяют коэффициент жизненного состояния как отношение электросопротивления растительной ткани, измеренное на низкой частоте 10 Гц или 1000 Гц к электросопротивлению растительной ткани, измеренному на высокой частоте 500 Гц или 10000 Гц при соответственно их соотношении 1/50 или 1/10.

Существенными признаками, обеспечивающими получение заявленного результата, являются:

- измерение сопротивлений возле узла кущения на двух частотах;

- определение коэффициента жизненного состояния как отношение электросопротивления растительной ткани, измеренное на низкой частоте 10 Гц или 1000 Гц к электросопротивлению растительной ткани, измеренному на высокой частоте 500 Гц или 10000 Гц при соответственно их соотношении 1/50 или 1/10.

Изобретение поясняется графически. На фиг. 1 представлены кривые зависимости коэффициента жизненного состояния в о.е. (по оси ординат) от температуры в °С (по оси абсцисс) для соотношения частот 1/8, на фиг. 2 - соответственно для соотношения частот 1/10, на фиг. 3 - соответственно для соотношения частот 1/50, на фиг. 4 - соответственно для соотношения частот 1/100, на фиг. 5 - соответственно для соотношения частот 1/200.

Сплошной кривой показан коэффициент жизненного состояния заведомо выживших растений (при этом график интерполирован до температуры -15°С), пунктиром - явно погибших растений.

Пример конкретного выполнения.

Измерения сопротивления растительной ткани производились возле узла кущения у озимой пшеницы сортов «Краса Дона», «Виктория 11», «Донской сюрприз» на следующих частотах: 10 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц, 10 кГц в пятикратной повторности при одинаковых условиях заморозки. Замораживание производилось до -15°С, что явно губительно для растения и до -10°С - температуры при которой не происходит критических повреждений тканей при этом измерение сопротивлений производилось через каждые 5°С. Для этого были изготовлены 5 одинаковых зажимов-электродов, подключенных к 5 образцам подопытных растений. Выводы от зажимов-электродов через коммутирующее устройство поочередно подключались к измерителю RLC.

Далее определялся коэффициент жизненного состояния (k_c) как отношение электросопротивления растительной ткани, измеренное на низкой частоте (Z_fн), к электросопротивлению растительной ткани, измеренному на высокой частоте (Z_fн):

где: Z_fн - электросопротивление растительной ткани на низкой частоте;

Z_fв - электросопротивление растительной ткани на высокой частоте.

Коэффициент жизненного состояния на разных частотах определялся как для явного погибших растений после заморозки до -15°С, так и заведомо выживших - после заморозки до -10°С.

Коэффициент жизненного состояния определялся на следующих соотношениях низкой частоты к высокой частоте:

- 1/2 (250 Гц/500 Гц; 500 Гц/1 кГц; 1 кГц /2 кГц; 2 кГц /4 кГц);

- 1/2,5 (4 кГц/10 кГц);

- 1/4 (250 Гц/1 кГц; 500 Гц/2 кГц; 1 кГц /4 кГц);

- 1/5 (2 кГц/10 кГц);

- 1/8 (250 Гц/2 кГц; 500 Гц/4 кГц);

- 1/10(1 кГц/10 кГц);

- 1/16 (250 Гц/4 кГц);

- 1/20 (500 Гц/10 кГц);

- 1/25 (10 Гц/250 Гц);

- 1/40 (250 Гц/10 кГц);

- 1/50 (10 Гц/500 Гц);

- 1/100 (10 Гц/1 кГц);

- 1/200 (10 Гц/2 кГц);

- 1/400 (10 Гц/4 кГц);

- 1/1000 (10 Гц/10 кГц).

Как видно из графиков (фиг. 1-5), при соотношении частот менее 1/10 и более 1/100 кривые заведомо выживших и явно погибших растений либо соприкасаются, либо пересекаются, что не позволяет сделать однозначный вывод о жизненном состоянии растения. При соотношении частот в диапазоне от 1/10 до 1/100, при значениях коэффициента жизненного состояния выше значений кривой заведомо выживших растений, позволяет отнести исследуемое растение к живым, соответственно, при значениях коэффициента жизненного состояния ниже значений кривой явно погибших растений, позволяет отнести исследуемое растение к погибшим. При значениях коэффициента жизненного состояния в зоне между кривыми -растение имеет значительные повреждения.

Таким образом, способ оперативного определения жизненного состояния посевов озимой пшеницы, включающий измерение электросопротивлений растительной ткани, при этом электросопротивления растительной ткани измеряются возле узла кущения на двух частотах и определяют коэффициент жизненного состояния как отношение электросопротивления растительной ткани, измеренное на низкой частоте 10 Гц или 1000 Гц к электросопротивлению растительной ткани, измеренному на высокой частоте 500 Гц или 10000 Гц при соответственно их соотношении 1/50 или 1/10, обеспечивает оперативное определение жизненного состояния посевов озимых культур непосредственно в полевых условиях.