автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Методы и средства борьбы с сорной растительностью с использованием импульсных СВЧ-излучений

На правах рукописи

ПОЛЕВИК Николай Дмитриевич

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА БОРЬБЫ С СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЙ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

003161492

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск - 2007

003161492

Работа выполнена на кафедре «Автоматизация сельскохозяйственного производства» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинский государственный агроинженерный университет»

Научный руководитель заел работник высшей школы РФ,

доктор технических наук, профессор Изаков Феликс Яковлевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Возмилов Александр Григорьевич

кандидат физико-математических наук, доцент

ХашимовАмур Бариевич

Ведущая организация: Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства СО РАСХН (СибНИИСХ)

Защита состоится «12» ноября 2007 г., в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.069 01 при ФГОУ ВПО «Челябинский государственный агроинженерный университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр им В. И. Ленина, 75

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного агроинженерного университета

Автореферат разослан «11» октября 2007 г и размещен на официальном сайте ФГОУ ВПО ЧГАУ http //www csau.ru

Ученый секретарь диссертационного совета /

доктор технических наук, профессор . // Старцев А В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Высокая эффективность с.-х производства основывается на использовании возобновляемой энергии и перераспределении природных потоков вещества и энергии в пользу сельскохозяйственной культуры, а также наилучшем их преобразовании в высококачественный биологический урожай Одними из основных методов перераспределения этих потоков являются агроприемы, направленные на борьбу с сорной растительностью (СР) Повышение качества продукции и эффективности современного растениеводства во многом зависит от решения проблемы борьбы с сорняками. Вред, наносимый сорняками сельскому хозяйству, велик и разнообразен.

В настоящее время борьба с СР преимущественно основана на механических и химических методах, имеющих существенные недостатки При механической обработке воздействие осуществляется только на вегетативную часть растений, начиная с определенной стадии развития. Покоящиеся семена сорняков сохраняют свою жизнеспособность Химические методы борьбы с СР также не действуют на покоящиеся семена сорняков; они загрязняют почву, окружающую среду и продукцию сельского хозяйства Загрязнение пестицидами природных водоемов, почвенно-растительного покрова, организма животных и человека становится одной из самых серьезных проблем современности.

Научное обоснование, разработка и внедрение альтернативных технологий и средств борьбы с СР является важной научной проблемой, от решения которой зависит экологическая безопасность общества

Одним из новых, безвредных для окружающей среды и человека методов борьбы с СР является воздействие потоком электромагнитной энергии (ЭМЭ) сверхвысокой частоты (СВЧ) на всходы сорняков, их семена и вегетативные органы размножения, находящиеся в почве, до посева основной культуры

Известны два подхода к использованию СВЧ-энергии в борьбе с СР' летальное угнетение жизнедеятельности СР (диэлектрический нагрев до температуры их гибели), стимуляция прорастания СР и их семян с целью их последующего механического уничтожения Второй подход не требует значительного повышения температуры СР и почвы, что и обеспечивает снижение энергозатрат Данная работа посвящена разработке и исследованию энергосберегающего стимуля-ционного СВЧ-метода

Цель работы. Повышение эффективности стимуляционного СВЧ-метода борьбы с сорными растениями за счет импульсной модуляции потока электромагнитной энергии СВЧ и использования энергоинформационных эффектов его воздействия

Задача исследований

1 Обосновать физические факторы, биотропные параметры импульсного электромагнитного сигнала и модели механизмов их воздействия на биологические системы с целью управления процессами жизнедеятельности

2 Выявить и оптимизировать основные биотропные параметры импульсного потока электромагнитной энергии СВЧ, оказывающие влияние на всхожесть семян СР и микробиологическую активность почвы

3 Разработать схемы оптимизации потоков электромагнитной энергии в мобильных полевых СВЧ-установках и обосновать конструктивные, энергетические и технологические параметры устройств

4 Разработать и исследовать устройства ввода СВЧ-энергии в почву, обеспечивающие заданную амплитудную и поляризационную пространственную структуру потока электромагнитного излучения (ЭМИ) при максимальном к п д. и безопасности их работы

5. Разработать лабораторный исследовательский, макетный и опытный образцы СВЧ-установок Провести испытания мобильных установок в многолетних полевых опытах по сравнительной оценке эффективности стимуляционного импульсного СВЧ-метода с агротехническим методом борьбы с сорной растительностью

Объект исследования. Экологически безопасный способ и устройства борьбы с сорной растительностью с использованием ЭМЭ СВЧ.

Предмет исследования. Закономерности влияния биотропных параметров импульсного потока электромагнитной энергии СВЧ на эффективность стимуляционного СВЧ-метода борьбы с СР, содержание в почве основных питательных веществ, урожай культуры и энергозатраты метода, а также способы формирования в поверхностном слое почвы электромагнитной волны (ЭМВ) с заданной структурой

Методы исследования. Общую методологическую основу исследований составляют положения системного анализа и математической статистики При выполнении исследований использовались теории электродинамики, радиотехники, антенн эллиптической поляризации, а также регрессионный, корреляционный, дисперсионный ана-

лизы результатов экспериментов и методы математического моделирования

Научная новизна

I. Обосновано снижение энергозатрат и повышение эффективности стимуляционного СВЧ-метода борьбы с сорными растениями за счет импульсной модуляции потока электромагнитной энергии СВЧ и использования энергоинформационных эффектов его воздействия на СР и почву. Впервые показано, что определяющим в их реакции на электромагнитное воздействие являются, начиная с определенного порогового уровня сигнала, не энергетические и амплитудные его характеристики, а информация, содержащаяся в сигнале и заложенная в его пространственно-временной структуре.

2 Предложены модели влияния биотропных параметров потока ЭМИ на биологические системы, что позволило обосновать импульсную подачу СВЧ-энергии в обрабатываемый объект, увеличивающую интенсивность и информационную ёмкость сигнала Экспериментально установлены оптимальные величины и основные закономерности влияния биотропных параметров импульсного потока ЭМИ на всхожесть семян и прорастание СР, что обеспечило по сравнению с воздействием немодулированного потока ЭМЭ сокращение времени обработки и повышение эффективности импульсного стимуляционного метода борьбы с СР, при снижении энергозатрат на порядки.

3 Разработана методика исследований поляризационной избирательности биологических объектов, что позволило выявить ее наличие у семян сорных растений. Выдвинута гипотеза, заключающаяся в том, что в основе амплитудной поляризационной избирательности семян лежит экспериментально установленная автором зависимость электрофизических свойств воды от характера поляризационной пространственной структуры воздействующего электромагнитного излучения.

4 Решена задача обеспечения высокой импульсной плотности потока мощности (Пи) на выходе излучателей при больших размерах одновременно обрабатываемого участка почвы и ограниченной импульсной мощности СВЧ-генератора

5 Разработано устройство ввода СВЧ-энергии в почву, состоящее из излучателя эллиптически поляризованных ЭМВ и устройства защиты от побочных СВЧ-излучений, не требующего его контакта с почвой и обеспечивающего выравнивание амплитудного распределения и локализацию энергии в обрабатываемом участке почвы.

6. Исследована в многолетних полевых опытах динамика формирования СР после СВЧ-обработки почвы и проведена оценка влияния процессов, происходящих в почве, на ее плодородие и урожай культуры

Новизна технических решений подтверждена тремя авторскими свидетельствами и патентом

Практическая значимость. Результаты исследований использованы для разработки нового энергосберегающего импульсного стимуляционного СВЧ-метода борьбы с СР и технических средств для его осуществления

Предложенный импульсный СВЧ-метод оказался эффективным стимулятором всхожести всех видов семян сорняков и прорастания малолетних и многолетних СР, многократно увеличивающим количество их всходов и проростков, находящихся в почве, что позволяет при однократной СВЧ-обработке почвы в предпосевной период и последующем механическом уничтожении СР в несколько раз снизить количество семян сорняков в поверхностном слое почвы по сравнению с традиционным агротехническим методом борьбы с сорняками

Импульсный стимуляционный СВЧ-метод по сравнению с агротехническим методом повышает эффективность борьбы с СР и увеличивает содержание основных питательных веществ в почве, что приводит к увеличению урожая зерна яровой пшеницы на 2-3 ц/га При этом получается экологически чистая продукция, повышается энергетическая и экономическая эффективность технологии возделывания яровой пшеницы.

Определены оптимальные параметры импульсного потока электромагнитной энергии мобильной полевой СВЧ-установки, что позволило обеспечить эффективную стимуляцию прорастания СР и жизнедеятельности почвенных микроорганизмов при времени обработки менее одной секунды и уменьшить затраты СВЧ-энергии на реализацию метода до 20 Дж/м2, что на пять-шесть порядков меньше, чем при летальном, и три-пять порядков меньше, чем при стимуляци-онном методах борьбы с СР, основанных на тепловых эффектах воздействия немодулированных СВЧ-излучений Все это позволило создать опытный образец мобильной полевой СВЧ-установки «Импульс-1» производительностью 2,5 га/ч с энергозатратами по электрической энергии 1 кВт ч/га, по СВЧ-энергии - 0,05 кВт ч/га.

Реализация результатов работы

1 Результаты теоретических и экспериментальных исследований легли в основу разработки технических заданий и конструктор-

ской документации на макетный и опытный образцы мобильной полевой СВЧ-установки «Импульс-1», по результатам многолетних испытаний которых, проведенных в ЧНИИСХ (Челябинск) в ходе выполнения НИР «Создание технологий борьбы с сорной растительностью и предпосевной стимуляции семян с помощью АМ ЭМП СВЧ», была разработана в НИИИТ (Челябинск) в рамках конверсии оборонных отраслей промышленности, документация на модернизированный модульный вариант установки «Модуль», разработки технологий предпосевной обработки семян кормовых, овощных, зерновых культур и картофеля, технических заданий и конструкторской документации на макетный образец СВЧ-установки транспортерного типа производительностью 25 т/ч для предпосевной обработки семян трав, зерновых и овощных культур «Импульс-2» и серийно выпускаемой многофункциональной с.-х. СВЧ-установки периодического действия «Импульс-Зу», предназначенной для предпосевной обработки семян трав, овощных, зерновых культур и картофеля, разработки СВЧ-технологии повышения сохранности плодоовощной продукции («Импульс-4»), разработки способа снижения опасности воздействия на биологический объект искусственных электромагнитных излучений.

2 Лабораторный исследовавтельский, макетный и опытный образцы СВЧ-установок и пакеты разработанных программ обработки результатов экспериментов использовались в учебном процессе ЧГАУ.

3 Результаты, полученные в ходе настоящего исследования, стали базой для проведения на биологическом факультете ГОУ ВПО «Челябинский государственный университет» (ЧелГУ) и ФГУН «Уральский научно-практический центр радиационной медицины» (УНПЦРМ) Федерального медико-биологического агентства Российской Федерации научных исследований по определению влияния пространственно-временной структуры неионизирующих излучений на различные биологические системы, в том числе на экспериментальных животных и культурах ткани человека.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технических конференциях и семинарах ЧГАУ (Челябинск, 19862007), всесоюзной научно-практической конференции «Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и с -х. сырья» (г. Москва, 1989), 1П Всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиологии (г Обнинск, 1990), международной научно-практической

конференции «Современные проблемы применения СВЧ-энергии» (г Саратов, 1993), всероссийском научно-техническом совещании «Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов сельского хозяйства, их переработке и хранению» (г Москва, 1993), научно-технической конференции «Моделирование сельскохозяйственных процессов и машин» (г.Минск, 1994) Установка «Импульс-1» демонстрировалась на I Всесоюзном научно-производственном семинаре «Козлятник восточный - проблемы возделывания и использования» (г. Челябинск, ЧНИИСХ, 1991).

Выводы и рекомендации диссертационной работы опираются на данные теоретических и экспериментальных исследований, выполненных непосредственно автором или под его руководством и при его участии, под общим научным руководством профессора Ф.Я Изакова в 1986-2006 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа, в том числе три авторских свидетельства и один патент РФ на изобретение, а также восемь научных отчетов по результатам НИР

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 218 стр, содержит 51 таблицу и 79 рисунков, состоит из введения, шести глав, заключения и 23 приложений, список использованной литературы насчитывает 196 источников

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, показаны пути ее решения, излагается содержание работы и приводятся положения, выносимые на защиту

Первая глава «Проблема разработки технологий борьбы с сорной растительностью» посвящена анализу существующих электротехнологий борьбы с СР и их практической реализации

Изучением электрофизических методов воздействия на растительные ткани в нашей стране занимались А.М Басов, И Ф Бородин, А А Климов, И И Мартыненко, Л.Г. Сакало, А А. Спирин, В И Баев, В Н Савчук, П И Свиталка, Д М Червяков, А С Черепнев, Ф Я Иза-ков, Н В Цугленок, А А. Мешков, В Г. Ляпин, В М. Попов и др.

Способы борьбы с сорняками, основанные на использовании электрической энергии переменного тока высокого напряжения, высоковольтных импульсных воздействий, электростатических полей высокого напряжения, разрабатываются в России, США, Франции, Англии и др. странах. Способы уничтожения сорняков электриче-

ским током требуют контактного воздействия на них и позволяют решать только часть проблемы угнетения самих растений и не оказывают воздействия на покоящиеся семена сорняков и их проростки, находящиеся в почве

Исследованиями ИФ Бородина, ФЯ. Изакова, П.Ф. Ионина, Г.А Шаркова, Б А Матвеева, В В Горелова, В.И Шустова, В.А Крицина, А П Манника, О К Боронтова, Л.И Мерзлякова, В.И Та-рушкина, а также ряда зарубежных ученых показано, что СВЧ-методы, основанные на глубинном проникновении ЭМЭ в почву, эффективны в борьбе с СР. Вместе с тем, СВЧ-методы, основанные на обработке почвы немодулированным потоком ЭМЭ, обеспечивая комплексное воздействие на растения, их семена и почву, не используют возможности энерго-информационного управления процессами жизнедеятельности сорняков, которые заложены в самой их природе, что приводит к большим энергозатратам и делает их энергетически и экономически неэффективными.

Наиболее ответственным узлом СВЧ-установки является устройство ввода СВЧ-энергии в почву По литературным данным не обнаружено устройств ввода, обеспечивающих при бесконтактном подводе СВЧ-энергии в почву и бесконтактном способе зашиты от побочных СВЧ-излучений выполнение всех основных технологических требований, предъявляемых к данным устройствам.

Рассмотрение этих проблем позволило поставить цель и определить задачи исследований.

Вторая глава «Теоретическое обоснование СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью» посвящена- оценке влияния предпосевной СВЧ-обработки почвы на засоренность посевов; обоснованию биотропных параметров импульсного потока ЭМИ и возможных механизмов их влияния на биологические системы и энергетическую эффективность метода, исследованию амплитудной и поляризационной пространственной структуры потоков ЭМИ при его вводе в почву, средств ее контроля и оптимизации потоков СВЧ-энергии в мобильных полевых СВЧ-установках

С целью повышения эффективности стимуляционного СВЧ-метода борьбы с сорняками предложен «нетепловой» энергоинформационный подход к исследованию влияния импульсного потока ЭМЭ СВЧ дециметрового диапазона длин волн на СР Мы считаем, что в основе этого влияния лежит биологический механизм управления процессами вследствие электромагнитного взаимодействия внешнего управляющего потока ЭМЭ и управляемых внутренних ис-

точников электромагнитных колебаний живого организма При этом предполагается, что характер и величина биологического эффекта, начиная с какого-то порогового уровня сигнала, необходимого для реализации эффекта, должны определяться биотропными параметрами, а эффект информационного взаимодействия потока электромагнитной энергии с биологической системой должен определяться степенью его упорядоченности, при этом спектр излучения определяет его временную, а поляризация - пространственную упорядоченность Отсюда исследования должны быть направлены на поиск информационного кода в виде оптимального сочетания биотропных параметров ЭМИ и определения их пороговых значений

ЭМВ характеризуется четырьмя основными параметрами амплитудой, частотой, фазой и поляризацией Исходя из этого, импульсный поток ЭМИ СВЧ можно характеризовать биотропными параметрами, определяющими его амплитудную, энергетическую, спектральную и поляризационную структуры

Теоретически рассмотрен механизм воздействия импульса ЭМЭ на биологическую систему при наличии в ней собственных осцилляторов, показавший, что она может рассматриваться как контур ударного возбуждения, в котором при воздействии внешнего возмущения возникают свободные колебания с частотой, близкой к частоте резонанса Изменяя длительность импульсов и частоту их повторения, можно изменять амплитуду собственных колебаний биологической системы, т е управлять интенсивностью тех или иных периодических процессов

Предложено рассматривать облучение биологической системы потоком ЭМЭ в виде одиночного импульса, по длительности равного экспозиции Начало облучения сформирует передний фронт импульса, окончание - задний фронт. Таким образом, изменяя экспозицию, можно управлять низкочастотными периодическими процессами биологической системы При этом экспозицию можно рассматривать не только как параметр, определяющий энергетические характеристики процесса облучения, но и как информационный параметр

Рассмотрение процесса передачи информационного сообщения от отправителя к получателю, когда приемным устройством и получателем информации является биологическая система, показало, что главным источником помех, препятствующих реализации процесса энерго-информационного воздействия, являются собственные тепловые, флюктуационные шумы биологического приемника, в результате действия которых на выходе канала связи при передаче управляю-

щего информационного сигнала, отношение мощности сигнала (Рс) к мощности шумов (Рш) не достигает порогового значения, необходимого для реализации эффекта

Рассмотрены возможные механизмы приема информационного сигнала биологической системой при значительном превышении мощности сигнала мощностью флюктуационных помех. Обеспечение превышения полезного сигнала над уровнем тепловых шумов возможно за счет различных механизмов сложения помех и сигнала. Для отделения сигнала от помехи может быть использовано любое различие между ними, заложенное в их амплитудных, частотных, фазовых и поляризационных характеристиках. При этом необходимо наделить сигнал каким-либо свойством, отличающим его от помехи

Увеличение амплитуды сигнала и отношения Рс / Рщ на выходе канала связи биологической системы можно получить суммированием импульсных сигналов её приемными структурами вследствие реализации метода накопления за счет многократно повторения сигнала на передающем конце и за счет расширения спектра сигнала выбором широкополосных, помехоустойчивых видов амплитудно-импульсной модуляции и последующего свертывания приемной биологической системой широкополосного сигнала в узкополосный сигнал управления

По результатам анализа были выбраны формат импульсного сигнала в виде низкочастотной последовательности пачек радиоимпульсов и его информативные параметры, длительность радиоимпульса (ти), частота повторения импульсов (Р), частота повторения пачек импульсов (Бп), количество импульсов в пачке (п), плотность потока мощности в импульсе (Пи), экспозиция (г ), вид поляризации (линейная или эллиптическая)

При наличии в биологических системах приемных структур, позволяющих обеспечить поляризационную избирательность, можно повысить эффективность выделения сигнала на фоне случайным образом поляризованных помех созданием у воздействующего электромагнитного излучения поляризационной структуры, обеспечивающей наибольший уровень сигнала на выходе приемной антенны биологической системы, что позволит увеличить отношение Рс/Рш на выходе биологического приемного устройства, повысить стабильность результатов и эффективность обработки биологической системы ЭМИ при меньшей его интенсивности

Для решения данной задачи разработаны теоретические основы анализа поляризационной избирательности биологической системы

по экспериментальным данным, базирующиеся на совместном статистическом анализе зависимостей величины эффекта от Пи, полученных при различных поляризациях электромагнитного излучения

Разработан метод оптимизации импульсных потоков СВЧ-энергии в СВЧ-установках, позволивший решить задачу обеспечения высокой плотности потока мощности в импульсе (Пи) на выходе излучателей при больших размерах одновременно обрабатываемого участка почвы (Б) и ограниченной импульсной мощности СВЧ-генератора

Предложены способ улучшения согласования излучателя СВЧ-энергии с почвой и устройство для его осуществления в виде излучателя с эллиптической поляризацией электромагнитной волны Проведенный теоретический анализ позволил разработать принципы построения и методики настройки таких излучателей при их работе на почву При настройке излучателя на круговую поляризацию коэффициент стоячей волны по напряжению тракта и уменьшение к. п д излучателя за счет отражения определяются по выражениям

1 + кэГ I |4

ЛНГэ| , (1)

где гэ - эквивалентный коэффициент отражения электромагнитной волны от раскрыва излучателя и почвы.

Таким образом, для уменьшения КСВН и увеличения кпд излучателя необходимо стремиться к уменьшению ¡г.^ тек взаимной компенсации за счет противофазного сложения отраженных от почвы и раскрыва излучателя волн, которая достигается при высоте подвеса излучателя над почвой, близкой к 1/4 длины излучаемой волны Наилучшая их компенсация достигается при равных коэффициентах отражения. Отсюда следует, что коробчатые и волноводные излучатели эллиптически поляризованных волн обеспечат хорошее согласование с почвой Применение этих излучателей обеспечивает минимальные размеры и массу устройств ввода СВЧ-энергии в почву, а также хорошую равномерность распределения мощности излучения на выходе этих устройств, состоящих из системы элементарных излучателей Кроме того, данные излучатели имеют минимальные размеры раскрыва, что обеспечивает максимальную величину Пи на выходе излучателя

Предложено устройство защиты от побочных СВЧ-излучений в устройствах ввода СВЧ-энергии в почву, не требующее его контакта

с почвой, обеспечивающее выравнивание амплитудного распределения и локализацию мощности в обрабатываемом участке почвы, реализованное в виде торцевых экранов с полыми четвертьволновыми выступами, расположенными по периметру излучателя

Разработано устройство измерения коэффициентов отражения и эллиптичности поляризационной характеристики эллиптически поляризованной электромагнитной волны, позволяющее определять направление вращения её плоскости поляризации Теоретический анализ его работы в излучателе эллиптически поляризованных волн позволил определить пути уменьшения ошибки измерения.

В результате реализации разработанных подходов при создании СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью предполагается получить

- многократное снижение энергозатрат и увеличение эффективности стимуляционного СВЧ-метода за счет использования энергоинформационных эффектов воздействия на сорняки и почву им-пульсно-модулированного ЭМИ дециметрового диапазона длин волн,

- увеличение производительности мобильной полевой установки вследствие уменьшения требуемого для реализации эффекта времени облучения за счет увеличения импульсной плотности потока мощности электромагнитного излучения и его информационной насыщенности

Анализ поставленных задач показал, что выполнение указанных требований возможно только при импульсной подаче ЭМЭ в почву.

Третья глава «Методика и аппаратура экспериментальных исследований» посвящена выбору и обоснованию методов экспериментальных исследований и описанию разработанных для этого устройств

Разработаны методики1 исследований амплитудной и поляризационной структуры потоков ЭМЭ при ее вводе в почву, настройки излучателя эллиптически поляризованных волн; измерения коэффициентов отражения от облучателя и почвы, исследования резонансных свойств биологических объектов, исключающие влияние тепловых и амплитудных эффектов воздействия ЭМИ; лабораторных исследований по изучению влияния биотропных параметров импульсного потока ЭМИ на биологические системы, исследований влияния процессов, происходящих в почве, при предпосевной ее СВЧ-обработке, на урожай культуры.

Для проведения испытаний СВЧ-устройств и исследований влияния потока СВЧ-энергии на семена и почву была разработана

лабораторная исследовательская СВЧ-установка, состоящая из генератора СВЧ-импульсов (импульсная мощность от 15 до 300 кВт, ти =0,5-3,0мкс, Г=840 - 895 МГц), работающего в режиме генерации пачек радиоимпульсов и рупорного излучателя эллиптически поляризованных волн с перестраиваемой эллиптической и линейной поляризациями, снабженного устройством защиты от побочных излучений.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных лабораторных исследований» представлены результаты исследований структуры потоков СВЧ-энергии при ее вводе в почву, методик контроля параметров и настройки разработанных СВЧ-устройств, определения влияния биотропных параметров импульсного потока ЭМЭ на семена сорных растений

Исследования подтвердили результаты теоретического анализа и показали, что реализация принципа поляризационной развязки от отраженной электромагнитной волны обеспечивает для рупорного излучателя эллиптически поляризованных волн при его работе на почву в широких диапазонах изменения влажности почвы (10 - 27 %) и высоты подвеса излучателя над почвой (0-8 см) КСВН< 1,4.

Разработанное устройство защиты от побочных СВЧ-излучений, не требующее его контакта с почвой, обеспечивает в широких диапазонах изменения влажности почвы (8-31 %) и высоты подвеса рупорного излучателя над почвой (0-8 см) ослабление побочного излучения на 15 - 30 дБ.

Устройство ввода СВЧ-энергии в почву, состоящее из рупорного излучателя эллиптически поляризованных волн и устройства защиты от побочных излучений за счет улучшения согласования и уменьшения побочного излучения, обеспечивает коэффициент прохождения мощности излучения в почву близкий к единице

Лабораторные исследования по определению влияния всех основных биотропных параметров импульсного потока ЭМИ, характеризующих его амплитудную и пространственно-временную структуру, на всхожесть семян щетинника зеленого и щирицы запрокинутой позволили установить нетепловой характер его воздействия. По всем параметрам, характеризующим амплитудную и спектральную структуру излучения, установлен осциллирующий, резонансоподобный характер зависимости всхожести семян от их величины При этом области стимуляции всхожести семян чередуются с областями ее угнетения и зависят от величины остальных биотропных параметров.

Перевод СВЧ-генератора в режим генерации пачек радиоимпульсов позволил провести эксперименты по определению зависимо-

сти всхожести семян от частоты следования импульсов в диапазоне частот модуляции от 10 Гц до 170 кГц Во всем исследованном диапазоне установлена резонансная зависимость всхожести семян от частоты следования импульсов, свидетельствующая о нетепловом характере воздействия импульсного потока излучения на семена и высокой добротности (малом затухании) биологических осцилляторов семян, которой можно объяснить достоверно установленные биологические эффекты воздействия последовательности радиоимпульсов, сохраняющиеся при их дискретной подаче

Экспериментально выявлено наличие поляризационной избирательности у семян СР Правополяризованное импульсное ЭМИ дециметрового диапазона длин волн по сравнению с линейно-поляризованным и особенно левополяризованным оказывает наибольшее стимулирующее всхожесть семян воздействие при меньшей величине импульсной плотности потока мощности Как и следовало ожидать, эффект воздействия линейно-поляризованного излучения занимает промежуточное положение между эффектами воздействия право- и левополяризованного излучений. :

На основе теории антенн эллиптической поляризации и исходя из различий в реакции семян на воздействие ЭМИ линейной, правой и левой эллиптических поляризаций получено представление о механизме амплитудной поляризационной избирательности приема семян на микроскопическом (молекулярном) уровне в виде некоторой пра-вополяризованной приемной антенны эллиптической поляризации с коэффициентом эллиптичности поляризационной характеристики для семян щетинника 8, для семян щирицы - 5. Это потребовало ввести два новых биотропных параметра, характеризующих преобладающий характер эллиптической поляризации (правый либо левый), и коэффициент эллиптичности поляризационной характеристики воздействующего ЭМИ, которые необходимо учитывать в экспериментах

Экспериментальные данные позволяют предположить, что в основе амплитудной поляризационной избирательности семян лежит экспериментально установленная автором зависимость электрофизических свойств воды от характера поляризационной пространственной структуры воздействующего электромагнитного излучения.

В пятой главе «Исследования эффективности СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью в полевых услбвиях» приведено описание макетного и опытного образцов мобильной полевой СВЧ-установки и представлены результаты экспериментальных исследований по определению влияния импульсной СВЧ-обработки на

сорные растения, почву и культуру.

Для исследований СВЧ-метода борьбы с СР сначала был изготовлен макетный образец мобильной полевой СВЧ-установки, гю результатам испытаний которого в НИИ по измерительной технике (НИИИТ), при финансовой поддержке ПО «Полет» (г. Челябинск), был разработан и изготовлен опытный образец мобильной полевой СВЧ-установки для обработки почвы «Импульс-1» (рис.1). Проектирование СВЧ-установки проводилось в соответствии с техническим заданием, разработанным автором, и при его непосредственном участии в качестве заместителя главного конструктора.

Рис.]. Общий вид установки «Импульс-1» Излучающая система состоит из шести устройств ввода СВЧ-энергии в почву, расположенных в один ряд. Каждое устройство состоит из восьми излучающих элементов, представляющих собой однонаправленные волноводные излучатели с эллиптической поляризацией ЭМВ правого направления вращения. КСВН волноводиых излучателей не более 1,5. Реализация «делительно-переключательного» варианта построения антенно-фидерного тракта в установке «Импульс-1» позволила получить Пи = 300 кВт/м2 при 5 = 4 м~ и импульсной мощности генератора 200 кВт. Производительность установки 2,5 га/ч.

Полевые исследования проводились в течение четырех лет (1988 -1992 гг.) в условиях северной лесостепной зоны Челябинской области. Из них три года исследования проводились в ЧНИИСХ,

Исследования показали следующее; воздействие СВЧ-энергии на сорняки и почву носит универсальный характер, стимуляция про-

растания сорняков сопровождается стимуляцией микробиологической активности почвы, однократная обработка почвы низкочастотной последовательностью пачек радиоимпульсов обеспечивает эффективную стимуляцию прорастания сорных растений при Пи - 17 Вт/см2, дальнейшее увеличение Пи эффекта не дало

По результатам трехлетних исследований установлено, что однократная обработка почвы установкой «Импульс-1» в предпосевной период увеличивает количество взошедших сорняков в 2,7 - 9,6 раза (на 12 - 14-е сутки после обработки), а количество проростков малолетних сорняков в 1,2 - 14 раз (на 8 - 14-е сутки после обработки), оказывает влияние на массу СР и удельную массу сорняков в общей биомассе урожая, увеличивает всхожесть семян сорняков, находящихся в верхнем слое почвы, до 60 %, что приводит в результате последующего механического уничтожения их всходов и проростков к уменьшению засоренности почвы семенами СР в 1,4-3,1 раза по сравнению с контролем, увеличивает урожай зерна яровой пшеницы в эффективных режимах на 2 - 3 ц/га, оказывает влияние, определяемое режимом обработки почвы, на урожайность культуры на чистом участке У0 (дУо = 22 - 35 %), что свидетельствует о преобладающем влиянии на урожай процессов, происходящих в почве.

Однократная обработка почвы установкой «Импульс-1». увеличивает ее микробиологическую активность (отмечено увеличение в 1,3 - 4,2 раза численности микроорганизмов, усваивающих минеральные формы азота); снижает численность грибов, увеличивает ферментативную активность и содержание в почве общего гумуса, нитратного азота (N-N03) и подвижного фосфора (Р2 О5) (рис 2)

В шестой главе «Энергоэкономическая эффективность применения установки «Импульс-1» при возделывании яровой пшеницы» на основе экспериментальных данных, полученных в течение трех лет (1990 - 1992 гг), представлены материалы энергетической и экономической оценки применения установки для предпосевной обработки почвы в традиционной технологии возделывания яровой пшеницы с агротехническими методами борьбы с сорняками.

Энергия, содержащаяся в дополнительно полученной прибавке урожая зерна пшеницы, в 2,7 раза превышает энергетические затраты на ее получение, прирост энергии составил 2600 МДж/га Общая энергия, содержащаяся в биологическом урожае, в 6,2 раза превышает затраты на ее получение, прирост энергии составил 8000 МДж/га

40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

1

ш ш

Р

ш ж

* 1

- 1 I

СВЧ-1

СВЧ-2 СВЧ-3 С8Ч-4

СВЧ-5

Рис.2. Влияние режимов обработки почвы установкой «Импульс-!» на увеличение относительно контроля (агротехнически й метод борьбы с сорняками) содержания основных питательных веществ в чистом пару за два года исследований (1991-1992 гг., слой 0 -20 см)

Затраты ЭМЭ СВЧ на управление потоками вещества и энергии в системе окружающая среда - почва - растение, за счет которого была получена прибавка урожая зерна пшеницы, составили при обработке почвы установкой «Импульс-1» 0,2 МДж/га, что более чем на четыре порядка меньше, чем содержание энергии в дополнительном урожае.

Экономический эффект применения установки «Импульс-1» при возделывании яровой пшеницы составил 593 руб./га, приведенные затраты составили 282 руб./га (в ценах 2006 г.),

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Выполненные исследования позволили получить следующие основные результаты и сформулировать вытекающие из них выводы.

1. Экспериментально установлено, что определяющим в реакции биологической системы на электромагнитное воздействие являются, начиная с определенного порогового уровня сигнала, не энергетические и амплитудные его характеристики, а информация, содержащаяся в сигнале и заложенная в его пространственно-временной структуре. Реализация результатов исследований позволила снизить затраты СВЧ-энергии импульсного стимуляционного СВЧ-метода борьбы с

СР до 20 Дж/м2, что на пять-шесть порядков меньше, чем при летальном, и три-пять порядков меньше, чем при стимуляционном методах борьбы с СР, основанных на тепловых эффектах воздействия немоду-лированных СВЧ-излучений.

2 Техническое решение на основе использования в антенных решетках устройств ввода СВЧ-установки излучателей волноводного типа и делительно-переключательной схемы распределения сигнала по излучателям позволяет получить на поверхности всего обрабатываемого антенными решетками участка почвы, при ограниченной мощности СВЧ-генератора, высокий уровень Пи = 300 кВт/м2 Такое увеличение Пи электромагнитного излучения и его высокая информационная насыщенность, полученная за счет оптимизации биотроп-ных параметров импульсного сигнала, позволили обеспечить СВЧ-стимуляцию СР и микробиологической активности почвы при экспозиции менее одной секунды, что, наряду со снижением энергозатрат метода, позволило создать мобильную полевую СВЧ-установку «Импульс-1» производительностью 2,5 га/ч с энергозатратами по электрической энергии 1 кВт-ч/га, по СВЧ-энергии - 0,05 кВт ч/га.

3 Реализация принципа поляризационной развязки от отраженной от почвы электромагнитной волны в излучателях эллиптически поляризованных волн волноводного типа позволяет улучшить их согласование с почвой и благодаря этому использовать их в устройствах ввода электромагнитной энергии в почву в качестве отдельных элементов антенных решеток, что обеспечивает в обрабатываемом участке почвы хорошую равномерность распределения мощности излучения и получение эллиптической поляризации электромагнитной волны, близкой к круговой Вследствие установленной поляризационной избирательности семян СР обеспечение на выходе излучателей правосторонней эллиптической поляризации позволяет получить, по сравнению с линейно-поляризованным и особенно левополяризо-ванным электромагнитным излучением, наибольший эффект стимуляции прорастания СР при меньшей величине Пи и энергозатратах на обработку почвы, которые уменьшаются до 1,4 и 2,0 раза соответственно

4 Предложенное устройство защиты от побочных СВЧ-излучений, не требующее его контакта с почвой, обеспечивает в условиях эксплуатации излучателя ослабление побочного излучения на 15 - 30 дБ, до уровней, гарантирующих выполнение требований стандартов безопасности, а также локализацию и повышение равномерности распределения мощности излучения в почве

5 Многолетние полевые эксперименты по обработке почвы установкой «Импульс-1» показали, что ростовыми процессами и всхожестью семян СР, плодородием почвы и урожаем культуры можно управлять с помощью импульсного потока электромагнитной энергии, а биотропные параметры, характеризующие его пространственно-временную структуру, являются эффективными регуляторами этих процессов

Импульсная модуляция потока электромагнитной энергии СВЧ и использование энергоинформационных эффектов повышают эффективность стимуляционного СВЧ-метода борьбы с сорными растениями Введение в технологию возделывания яровой пшеницы, основанную на агротехническом методе борьбы с СР, предпосевной обработки почвы установкой «Импульс-1» повышает эффективность борьбы с СР и увеличивает содержание основных питательных веществ в почве, что приводит к увеличению урожая При этом получается экологически чистая продукция, повышается плодородие почвы, сокращаются затраты

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Изаков Ф.Я., Полевик НД Обработка семян амплитудно-манипулированным электромагнитным полем сверхвысокой частоты II Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья . Тез. докл Всесоюзной НТК ТУ1. М., 1989.

2 Изаков Ф Я , Полевик Н.Д, Власов Ю.Н, Салабаев В С Источник амплитудно-манипулированных колебаний СВЧ // Разработка микроэлектронных средств управления технологическими процессами сельскохозяйственного производства Сб науч. тр / ЧИМЭСХ. Челябинск, 1989.

3. Изаков Ф.Я., Полевик Н Д, Жданов Б. В Влияние поляризационной пространственно-временной структуры ЭМП СВЧ на всхожесть семян растений // Третья всесоюзная конференция по сельскохозяйственной радиологии- Тез докл Том IV Обнинск, 1990

4 Изаков Ф Я., Полевик Н.Д, Никонова Н Д, Семёнова Н М, Ревин В П. Использование СВЧ-технологии при возделывании кормовых трав // Электротехнология в сельскохозяйственном производстве- Тез докл. республ. науч.-практ конф Ташкент, 1990

5 Полевик Н.Д, Никонова НД., Семенова НМ., Ревин ВП Влияние предпосевной обработки семян амплитудно-

манипулированным электромагнитным полем сверхвысокой частоты на рост и развитие козлятника восточного // Козлятник восточный -проблемы возделывания и использования Тез. докл I Всесоюз на-уч-производ семинара / ЧНИИСХ Челябинск, 1991.

6 Ас. № 1693737 AI, А01М 21//00 (СССР). Устройство ввода СВЧ-энергии в почву / Изаков Ф Я., Полевик Н Д, Жданов Б В Опубл 22 07 1991. БИ № 31

7 Ас. № 1760471 G01R 27/06 (СССР) Устройство для измерения коэффициента отражения. Изаков Ф Я, Полевик Н.Д., Жданов Б В , Борисов М.Ю Опубл. 07 09 92, БИ № 33

8 А с № 1831238, 5 Н 05 В 6/64 (СССР) СВЧ-печь Изаков Ф Я, Борисов М.Ю , Полевик Н Д, Жданов Б В. Приоритет от 24 11.1988. Зарегистрировано 13.10 1992 (Для служебного пользования)

9 Изаков Ф Я, Полевик Н Д Интенсификация технологических процессов сельскохозяйственного производства путем использования электромагнитных полей сверхвысокой частоты // Вестник ЧГАУ. 1993, № 3

10 Изаков Ф Я , Полевик Н Д, Жданов Б В Основные результаты испытаний информационных СВЧ-технологий в растениеводстве // Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов сельского хозяйства, их переработке и хранению Тез. докл ВНТС М„ 1993.

11 Полевик Н Д, Жданов Б В Применение информационных воздействий электромагнитных полей СВЧ в технологических процессах производства и хранения продуктов растениеводства // Современные проблемы применения СВЧ-энергии- Тез докл Междунар. науч -техн конф Саратов, 1993

12 Жданов Б В , Полевик Н Д. Перспективы и проблемы внедрения многофункциональных СВЧ-установок в сельскохозяйственном производстве // Современные проблемы применения СВЧ-энергии Тез докл междунар науч.-практ конф. Саратов, 1993

13 Изаков Ф Я, Полевик Н Д., Артамонов А Ю Принципы моделирования влияния предпосевной обработки семян энергией СВЧ на продуктивность с -х культур // Моделирование сельскохозяйственных процессов и машин Тез докл науч -техн. конф. Минск, 1994

14. Изаков Ф Я , Полевик Н Д Без нитратов и в большем количестве//Инженер, 1994, №1

15 Изаков Ф Я , Полевик Н Д , Жданов Б В Влияние поляризационной пространственной структуры электромагнитных полей СВЧ на всхожесть семян // Вестник ЧГАУ. 1995. Т 11

16. Кшникаткина А Н, Богун В П, Гущина В А., Полевик Н Д. Влияние предпосевной активации семян козлятника восточного электромагнитным полем СВЧ на его продуктивность // Вестник ЧГАУ 1995. Т 12

17 Изаков Ф Я., Полевик Н Д , Жданов Б В Нетрадиционные СВЧ-технологии для экологически чистого земледелия // Микроволновые технологии в народном хозяйстве Внедрение Проблемы Перспективы Одесса: ОКФА, 1996

18. Полевик НД., Изаков Ф.Я, Николаев НН, Карелин A.B. Предпосадочная обработка клубней картофеля энергией СВЧ // Микроволновые технологии в народном хозяйстве Внедрение Проблемы Перспективы. Одесса ОКФА, 1996.

19 Полевик Н.Д Исследование электрофизических свойств воды при воздействии электромагнитного излучения различной поляризационной пространственной структуры // Вестник ЧГАУ 2002 Т. 37

20. Патент № 2262955, А 61N 1/16, Н01 Q 1/24. РФ. Способ снижения опасности воздействия на биологические объекты искусственных электромагнитных излучений Полевик НД., Пряхин Е.А Опубл. 27.10.2005, БИ № 30

21. Пряхин Е А , Полевик Н Д. Оценка биологических эффектов электромагнитного излучения радиочастотного диапазона с различной пространственной поляризационной структурой // Вестник ЧГПУ 2005 №7.

Подписано в печать 09 10.2007 г. Формат 60x84/16 Объем 1,0 уч -изд л Тираж 100 экз Заказ №.238.

УОП ЧГАУ

Введение.

Глава 1. ПРОБЛЕМА РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЙ БОРЬБЫ С

СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ.

1.1. Существующие электротехнологии борьбы с сорной растительностью.

1.2. Обзор основных результатов исследований и технических средств, для реализации СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью.

1.2.1. Два подхода в исследованиях воздействия электромагнитной энергии СВЧ на сорную растительность.

1.2.2. Обзор технических средств для реализации СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью.

1.2.3. Обзор рабочих органов СВЧ-установок. Основные требования. Сравнительный анализ.

Высокая эффективность с.-х. производства основывается на использовании возобновляемой энергии и на перераспределении природных потоков вещества и энергии в пользу культуры, а также наилучшем их преобразовании в высококачественный биологический урожай. Одними из основных методов перераспределения этих потоков являются агроприемы, направленные на борьбу с сорной растительностью (СР). Повышение качества продукции и эффективности современного растениеводства во многом зависит от решения проблемы борьбы с сорняками. Вред наносимый сорняками сельскому хозяйству велик и разнообразен [102, 117].

Несмотря на разнообразие существующих методов, в настоящее время, борьба с СР преимущественно основывается на механических и химических методах, которым присущи существенные недостатки [76, 102]. При механической обработке воздействие осуществляется только на вегетативную часть растений, начиная с определенной стадии развития. Покоящиеся семена сорняков сохраняют свою жизнеспособность. Химические методы борьбы с СР, основанные на применении гербицидов, также не действуют на покоящиеся семена сорняков и загрязняют почву, окружающую среду и продукцию сельского хозяйства. Загрязнение пестицидами природных водоемов, почвенно-растителыюго покрова, организма животных и человека становится одной из самых серьезных проблем современности и пагубно для человека и биосферы в целом.

Научное обоснование, разработка и внедрение альтернативных технологий и средств борьбы с СР является важной научной проблемой, от решения которой зависит экологическая безопасность общества.

В настоящее время проводятся работы по изучению новых методов борьбы с сорняками, таких как биологический, электроискровой, огневой. Однако, они не решают в полном объеме проблемы. При биологическом методе - воздействие осуществляется на определенные виды растений. При огневом - только на вегетативную часть растений. Способы борьбы с сорняками, основанные на использовании электрической энергии переменного тока высокого напряжения, высоковольтных импульсных воздействий, электростатических полей высокого напряжения разрабатываются в России, США, Франции, Англии и др. странах [71, 96, 120, 121, 153, 154, 155]. Однако, эти разработки, несмотря на экологическую чистоту, не нашли широкого применения в с.-х. производстве, т. к. требуют контактного воздействия на сорняки и не в полной мере учитывают биологические свойства сорняков, особенности их размножения и распространения, а также не всегда применяются в комплексе с другими методами. Способы уничтожения сорняков электрическим током, позволяют решать только часть проблемы борьбы с ними, угнетение самих растений и не оказывают воздействия на покоящиеся семена сорняков и их проростки, находящиеся в поверхностном слое почвы. Наиболее радикальным решением вопроса было бы одновременное уничтожение, как вегетативной части растений, так и их семян и проростков, находящихся в почве.

Одним из новых, безвредных для окружающей среды и человека методов борьбы с СР, является воздействие до посева основной культуры потоком электромагнитной энергии (ЭМЭ) сверхвысокой частоты (СВЧ) на всходы сорняков их семена и вегетативные органы размножения, находящиеся в почве.

Исследованиями И.Ф. Бородина, Ф.Я. Изакова, П.Ф. Ионина, Г.А. Шаркова, Б.А. Матвеева, В.В. Горелова, В.И. Шустова, В.А. Крицина, А.П. Манника, O.K. Боронтова, Л.И. Мерзлякова, В.И. Тарушкина [14, 15, 16, 17, 18, 47, 135, 142, 143, 148, 149, 151, 152, 158, 160, 161], а также ряда зарубежных ученых Вейланда, Дэвиса, Менгеса, Олсена и др. [184, 186, 188, 190, 192, 194, 195, 196], показано, что СВЧ-методы, основанные на глубинном проникновении ЭМЭ в слой почвы, являются эффективными способами борьбы с СР.

Известно два подхода к использованию СВЧ-энергии в борьбе с СР: первый - летальное угнетение жизнедеятельности СР, (диэлектрический нагрев до температуры их гибели) [18, 142, 151, 158, 160, 184, 186, 188, 190,

194, 195, 196]; второй - стимуляция прорастания СР и их семян с целью их последующего механического уничтожения [47, 151, 158, 161]. Энергозатраты летального метода составляют 1,0-7,2 мДж/м2 [16, 142, 151, 158, 160]. Второй подход не требует столь значительного повышения температуры СР и почвы, что и обеспечивает снижение энергозатрат до 0,037-0,8 мДж/м2 [18,47, 151, 158].

Несмотря на несомненные преимущества, известные СВЧ-методы, основанные на обработке почвы немодулированным потоком ЭМЭ, обеспечивая комплексное воздействие на растения, их семена и почву, не используют возможности энерго-информационного управления процессами жизнедеятельности сорняков, которые заложены в самой их природе, что приводит к большим энергозатратам и делает их энергетически и экономически неэффективными.

При использовании режима стимуляции появляется возможность управления временем появления всходов сорняков, что, в сочетании с известными способами обработки почвы, позволяет производить более эффективное уничтожение сорной растительности. Обеспечение более раннего и дружного прорастания сорняков приобретает особое значение для регионов с коротким вегетационным периодом, к которым относятся Урал и Сибирь. Данная работа посвящена разработке и исследованию энергосберегающего, стимуляционного СВЧ-метода.

Целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности стимуляционного СВЧ-метода борьбы с сорными растениями за счет импульсной модуляции потока электромагнитной энергии СВЧ и использования энергоинформационных эффектов его воздействия.

В качестве рабочей гипотезы предположено, что существует возможность управления ростовыми процессами сорных растений и микробиологической активностью (МБА) почвы за счет энергоинформационных эффектов, в основе которых лежит электромагнитное взаимодействие внешнего, управляющего потока ЭМЭ СВЧ дециметрового диапазона длин волн, и управляемых внутренних источников электромагнитных колебаний (ЭМК) биологической системы (БС). Кроме того, предположено, что существует рациональная совокупность биотропных параметров (БП), характеризующих амплитудную и пространственно-временную структуру потока ЭМЭ, обеспечивающих эффективную стимуляцию прорастания сорной растительности и повышение МБ А почвы, а практическая реализация этого подхода позволит разработать энергосберегающий СВЧ-метод борьбы с сорной растительностью, в основе которого лежит управление природными потоками вещества и энергии с целью получения дополнительного урожая культуры при минимальных затратах СВЧ-энергии на управление.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих научно-технических задач:

1. Обосновать физические факторы, биотропные параметры импульсного электромагнитного сигнала и модели механизмов их воздействия на биологические системы с целью управления процессами жизнедеятельности.

2. Выявить и оптимизировать основные биотропные параметры импульсного потока электромагнитной энергии СВЧ, оказывающие влияние на всхожесть семян СР и микробиологическую активность почвы.

3. Разработать схемы оптимизации потоков электромагнитной энергии в мобильных полевых СВЧ-установках и обосновать конструктивные, энергетические и технологические параметры устройств.

4. Разработать и исследовать устройства ввода СВЧ-энергии в почву, обеспечивающие заданную амплитудную и поляризационную пространственную структуру потока электромагнитного излучения (ЭМИ) при максимальном к. п. д. и безопасности их работы.

5. Разработать лабораторную исследовательскую, макетный и опытный образцы СВЧ-установок. Провести испытания мобильных установок в многолетних полевых опытах по сравнительной оценке эффективности стимуляционного импульсного СВЧ-метода с агротехническим методом борьбы с сорной растительностью.

Объект исследования: экологически безопасный способ и устройства борьбы с сорной растительностью с использованием ЭМЭ СВЧ.

Предмет исследования: Закономерности влияния биотропных параметров импульсного потока ЭМИ на эффективность стимуляционного СВЧ-метода борьбы с СР, содержание в почве основных питательных веществ, урожай культуры и энергозатраты метода, а также способы формирования в поверхностном слое почвы электромагнитной волны (ЭМВ) с заданной структурой.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Обосновано снижение энергозатрат и повышение эффективности стимуляционного СВЧ-метода борьбы с сорными растениями за счет импульсной модуляции потока электромагнитной энергии СВЧ и использования энергоинформационных эффектов его воздействия на СР и почву. Впервые показано, что определяющим в их реакции на электромагнитное воздействие являются, начиная с определенного порогового уровня сигнала, не энергетические и амплитудные его характеристики, а информация, содержащаяся в сигнале и заложенная в его пространственно-временной структуре.

2. Предложены модели влияния биотропных параметров потока ЭМИ на биологические системы, что позволило обосновать импульсную подачу СВЧ-энергии в обрабатываемый объект, увеличивающую интенсивность и информационную ёмкость сигнала. Экспериментально установлены оптимальные величины и основные закономерности влияния биотропных параметров импульсного потока ЭМИ, характеризующих амплитудную, спектральную, энергетическую и поляризационную структуры, на всхожесть семян и прорастание СР, что обеспечило, по сравнению с воздействием немодулированного потока ЭМЭ, сокращение времени обработки и повышение эффективности импульсного стимуляционного метода борьбы с СР, при снижении энергозатрат на порядки.

3. Разработана методика исследований поляризационной избирательности биологических объектов, что позволило выявить ее наличие у семян сорных растений. Выдвинута гипотеза, заключающаяся в том, что в основе амплитудной поляризационной избирательности семян лежит экспериментально установленная автором зависимость электрофизических свойств воды от характера поляризационной пространственной структуры воздействующего электромагнитного излучения.

4. Решена задача обеспечения высокой импульсной плотности потока мощности (Пи) на выходе излучателей при больших размерах одновременно обрабатываемого участка почвы и ограниченной импульсной мощности СВЧ-генератора.

5. Разработано устройство ввода СВЧ-энергии в почву состоящее из излучателя эллиптически поляризованных ЭМВ и устройства защиты от побочных СВЧ-излучений, не требующего его контакта с почвой и обеспечивающего выравнивание амплитудного распределения и локализацию энергии в обрабатываемом участке почвы.

6. Исследована в многолетних полевых опытах динамика формирования СР после СВЧ-обработки почвы и проведена оценка влияния процессов, происходящих в почве, на ее плодородие и урожай культуры.

Новизна технических решений подтверждена тремя авторскими свидетельствами и патентом.

Практическая значимость.

Результаты исследований использованы для разработки нового энергосберегающего, импульсного, стимуляционного СВЧ-метода борьбы с СР и технических средств для его осуществления.

Предложенный импульсный СВЧ-метод оказался эффективным стимулятором всхожести всех видов семян сорняков и прорастания малолетних и многолетних СР, многократно увеличивающим количество их всходов и проростков, находящихся в почве, что позволяет при однократной СВЧ-обработке почвы и последующего механического уничтожения СР в предпосевной период в несколько раз снизить количество семян сорняков в поверхностном слое почвы, по сравнению с контролем (агротехническим метод борьбы с сорняками).

Импульсный СВЧ-метод повышает эффективность борьбы с СР агротехническим методом и увеличивает содержание основных питательных веществ в почве, что приводит к увеличению урожая зерна яровой пшеницы на 2-3 ц/га. При этом получается экологически чистая продукция, повышается энергетическая и экономическая эффективность технологии возделывания яровой пшеницы.

Определены оптимальные параметры импульсного потока ЭМЭ мобильной полевой СВЧ-установки, что позволило обеспечить эффективную стимуляцию СР и почвенных микроорганизмов при времени обработки менее одной секунды и уменьшить затраты СВЧ-энергии на реализацию метода до 20 Дж/м , что на пять-шесть порядков меньше чем при летальном и три-пять порядков меньше чем при стимуляционном методах борьбы с СР, основанных на тепловых эффектах воздействия немодулированных СВЧ-излучений. Всё это позволило создать опытный образец мобильной полевой СВЧ-установки «Импульс-1» производительностью 2,5 га/ч с энергозатратами по электрической энергии - 1 кВт ч/га и по СВЧ-энергии -0,05 кВт ч/га.

Реализация результатов работы:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований легли в основу:- разработки технических заданий и конструкторской документации на макетный и опытный образцы мобильной полевой СВЧ-установки «Импульс-1», по результатам многолетних испытаний которых, проведенных в ЧНИИСХ (Челябинск) в ходе выполнения НИР «Создание технологий борьбы с сорной растительностью и предпосевной стимуляции семян с помощью АМ ЭМП СВЧ», была разработана в НИИИТ (Челябинск), в рамках конверсии оборонных отраслей промышленности, документация па модернизированный модульный вариант установки под условным названием «Модуль»; - разработки технологий предпосевной обработки семян кормовых, овощных, зерновых культур и картофеля; - технических заданий и конструкторской документации на макетный образец СВЧ-установки транспортерного типа производительностью 25 т/ч для предпосевной обработки семян трав, зерновых и овощных культур «Импульс-2» и серийно выпускаемой многофункциональной с.-х. СВЧ-установки периодического действия «Импульс-Зу», предназначенной для предпосевной обработки семян трав, овощных, зерновых культур и картофеля; - разработки СВЧ-технологии повышения сохранности плодоовощной продукции («Импульс-4»); - разработки способа снижения опасности воздействия на БО искусственных ЭМИ.

2. Лабораторная исследовательская СВЧ-установка, макетный и опытный образцы СВЧ-установок и пакеты разработанных программ обработки результатов экспериментов использовались в учебном процессе ЧГАУ.

3. Результаты, полученные в настоящей работе, явились базой для проведения на биологическом факультете ЧелГУ и в Уральском научно-практическом центре радиационной медицины (УНПЦРМ) научных исследований влияния пространственно-временной структуры неионизирующих излучений на различные БС, в том числе на экспериментальных животных и культурах ткани человека.

Краткое содержание работы.

В первой главе рассмотрено современное состояние вопроса и показано, что в настоящее время, борьба с сорняками преимущественно основывается на механических и химических методах, которым присущи существенные недостатки и, что повышение качества продукции и эффективности современного растениеводства связано с решением ряда проблем: - экологических, связанных с использованием гербицидов, химических удобрений и средств защиты растений; - повышения эффективности агротехнических, безгербицидных, методов борьбы с сорными растениями; - повышения плодородия почвы без применения химических удобрений.

Показано, что решение вышеуказанных проблем возможно за счет электрофизических воздействий на сорняки и почву с целыо управления жизнедеятельностью сорных растений и почвенных микроорганизмов, обеспечивающего перераспределение природных потоков вещества и энергии в пользу культуры, приводящего к увеличению урожая.

Рассмотрены существующие электротехнологии борьбы с сорной растительностью. Установлено, что несмотря на несомненные преимущества, существующие СВЧ-методы, основанные на обработке почвы немодулированным потоком ЭМЭ, обеспечивая комплексное воздействие на растения, их семена и почву, не используют возможности по энергоинформационному управлению процессами жизнедеятельности сорняков, которые заложены в самой их природе, что приводит к большим энергозатратам и делает их энергетически и экономически неэффективными.

Имеющиеся сведения о конструктивных решениях, технологических режимах работы и эффективности зарубежных установок не позволяют в полной мере оценить их технико-экономические характеристики. Разработанные у нас в стране макеты установок для обработки почвы предназначены в основном для проведения научных исследований. Многолетние полевые опыты по оценке эффективности СВЧ-технологий борьбы с сорняками в нашей стране не проводились.

По литературным данным не обнаружено устройств ввода, обеспечивающих при бесконтактном подводе СВЧ-энергии в почву и бесконтактном способе зашиты от побочных СВЧ-излученнй выполнение всех основных технологических требований, предъявляемых к данным устройствам.

Рассмотрение этих проблем позволило сформулировать цели и задачи исследований.

Вторая глава посвящена следующим теоретическим исследованиям:

- оценке влияния предпосевной обработки почвы ЭМЭ СВЧ на засоренность посевов; - обоснованию биотропных параметров импульсного потока ЭМЭ и возможных механизмов их влияния на БС и энергетическую эффективность метода; - исследованию амплитудной и ППС потоков ЭМЭ при её вводе в почву, средств ее контроля и оптимизации потоков СВЧ-энергии в мобильных полевых СВЧ-установках.

В результате реализации разработанных подходов при создании СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью предполагается получить:

- многократное (на порядки) снижение энергозатрат и увеличение эффективности стимуляционного СВЧ-метода за счет использования энергоинформационных эффектов воздействия на сорняки и почву импульсно-модулированного ЭМИ дециметрового диапазона длин волн;

- увеличение производительности мобильной полевой установки вследствие уменьшения требуемого для реализации эффекта времени облучения почвы, за счет увеличения импульсной плотности потока мощности ЭМИ и его информационной насыщенности, и увеличения размеров одновременно обрабатываемого участка почвы.

Анализ поставленных задач показал, что выполнение вышеуказанных требований возможно только при импульсной подаче ЭМЭ в почву.

По результатам теоретического анализа разработаны требования к лабораторной исследовательской установке, генераторам и излучателям СВЧ-энергии и другому оборудованию. Определены контролируемые в экспериментах параметры и требования к методикам проведения экспериментальных исследований.

Вопросы, связанные с аппаратным и методическим обеспечением проведения экспериментальных исследований, рассмотрены в третьей главе работы.

Разработаны методики: исследований амплитудной и ППС потоков ЭМЭ при ее вводе в почву; настройки излучателя эллиптически поляризованных ЭМВ; измерения коэффициентов отражения (КО) от облучателя и почвы; исследования резонансных свойств БО, исключающие влияние тепловых и амплитудных эффектов воздействия ЭМИ; лабораторных исследований по изучению влияния БП импульсного потока ЭМЭ на БС; исследований влияния процессов, происходящих в почве, при предпосевной ее обработке ЭМЭ СВЧ, на урожай культуры.

Проведено описание принципов работы и основных характеристик, разработанных для экспериментальных исследований СВЧ-устройств:

- устройств ввода СВЧ-энергии в почву, с эллиптической поляризацией

ЭМВ;

-устройства измерения коэффициентов эллиптичности поляризационной характеристики и отражения ЭМВ от почвы;

- лабораторной исследовательской СВЧ-установки;

-отдельных устройств, для проведения экспериментальных исследований.

В четвертой главе представлены результаты исследований: структуры потоков СВЧ-энергии при её вводе в почву; работоспособности разработанных СВЧ-устройств, методик контроля их параметров и настройки; влияния биотропных параметров импульсного потока ЭМЭ на семена сорных растений.

Результаты лабораторных экспериментальных исследований позволили сформулировать основные требования к мобильной полевой СВЧ-установке, ее узлам и блокам, а также определить основные параметры импульсного потока ЭМЭ и диапазон их изменения в последующих полевых опытах с использованием макета мобильной полевой СВЧ-установки и установки «Импульс - 1».

Пятая глава посвящена описанию макетного и опытного образцов мобильных полевых СВЧ-установок и экспериментальным исследованиям их влияния на сорные растения почву и культуру.

Целью экспериментальных исследований являлось: изучение влияния режимов обработки почвы макетным образцом СВЧ-установки на прорастание сорных растений и содержание гумуса в паровом поле; изучение влияния режимов обработки почвы СВЧ-установкой «Импульс-1» на прорастание сорных растений, почву и урожай культуры; сравнительная оценка, при возделывании яровой пшеницы, импульсного СВЧ-метода борьбы с сорняками с агротехническим методом.

В шестой главе представлены материалы энергетической и экономической оценки применения установки «Импульс-1» для предпосевной обработки почвы в традиционной технологии возделывания яровой пшеницы, основанной на агротехнических методах борьбы с сорняками, на основе экспериментальных данных, полученных в течение трех лет (1990- 1992 гг.).

Показано, что введение в технологический процесс возделывания яровой пшеницы однократной обработки почвы установкой «Импульс-1» в предпосевной период с энергетической и экономической точек зрения эффективно.

Работа выполнена в соответствии с тематическими планами научных исследований ЧГАУ, ЧНИИСХ и НИИ по измерительной технике (НИИИТ); решением объединенного Совета Центра научного обеспечения и научно-технического совета АПК Челябинской области от 29 сентября 1989г.; календарным планом выполнения работы по договору о творческом содружестве между НИИИТ и ЧГАУ от 11 апреля 1989г. по теме «Разработка новых технологий использования СВЧ-полей и устройств их формирования с заданной пространственно-временной и поляризационной структурой (ПВПС) в процессах сельскохозяйственного производства».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технических конференциях и семинарах ЧГАУ (Челябинск, 1986-2007), всесоюзной научно-практической конференции «Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и с.-х. сырья» (г. Москва, 1989), «Третьей всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиологии» (г. Обнинск, 1990), международной научно-практической конференции «Современные проблемы применения СВЧ-энергии» (г. Саратов, 1993), всероссийском научно-техническом совещании «Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов с.-х., их переработке и хранению» (г. Москва, 1993), научно-технической конференции «Моделирование сельскохозяйственных процессов и машин» (г. Минск, 1994). Установка «Импульс-1» демонстрировалась на I Всесоюзном научно-производственном семинаре «Козлятник восточный - проблемы возделывания и использования» (г. Челябинск, ЧНИИСХ, 1991).

Выводы и рекомендации диссертационной работы опираются на данные теоретических и экспериментальных исследований, выполненных непосредственно автором или под его руководством и при его участии, под общим научным руководством профессора Изакова Ф.Я в 1986-2006 гг.

Проектирование СВЧ-установок проводилось в соответствии с техническими заданиями, разработанными автором и при его непосредственном участии в качестве заместителя главного конструктора.

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа, в том числе три авторских свидетельства и патент РФ на изобретение, а также восемь научных отчетов по результатам НИР.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 218 стр., содержит 51 таблицу и 79 рисунков; состоит из введения, шести глав, заключения и 23 приложений; список использованной литературы насчитывает 196 источников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Борьба с сорной растительностью является одним из условий получения высоких урожаев и повышения эффективности с.-х. производства, а сокращение либо полное исключение химических удобрений и средств в системе защиты растений - условием получения экологически чистых продуктов питания.

Одним из наиболее перспективных и экологически чистых методов борьбы с сорной растительностью является метод, основанный на использовании ЭМЭ СВЧ.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования импульсного СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью, включающие четырехлетние полевые исследования, позволили сформулировать следующие основные выводы:

1. Экспериментально установлено, что определяющим в реакции биологической системы на электромагнитное воздействие являются, начиная с определенного порогового уровня сигнала, не энергетические и амплитудные его характеристики, а информация, содержащаяся в сигнале и заложенная в его пространственно-временной структуре. Реализация результатов исследований позволила снизить затраты СВЧ-энергии у импульсного стимуляционного СВЧ-метода борьбы с СР до 20 Дж/м , что на пять-шесть порядков меньше чем при летальном и три-пять порядков меньше чем при стимуляционном методах борьбы с СР, основанных на тепловых эффектах воздействия смодулированных СВЧ-излучений.

2. Техническое решение на основе использования в антенных решетках устройств ввода СВЧ-установки излучателей волноводного типа и делительно-переключательной схемы распределения сигнала по излучателям позволяет получить на поверхности всего обрабатываемого антенными решетками участка почвы, при ограниченной мощности СВЧ-генератора, высокий уровень Пи - 300 кВт/м . Такое увеличение Пи электромагнитного излучения и его высокая информационной насыщенность, полученная за счет оптимизации биотропных параметров импульсного сигнала, позволило обеспечить СВЧ- стимуляцию СР и микробиологической активности почвы при экспозиции менее одной секунды, что, наряду со снижением энергозатрат метода, позволило создать мобильную полевую СВЧ-установку «Импульс-1» производительностью 2,5 га/ч с энергозатратами по электрической энергии 1кВт ч/га и по СВЧ-энергии 0,05 кВт ч/га.

3. Реализации принципа поляризационной развязки от отраженной от почвы электромагнитной волны в излучателях эллиптически поляризованных волн волноводного типа позволяет улучшить их согласование с почвой и благодаря этому использовать их в устройствах ввода электромагнитной энергии в почву в качестве отдельных элементов антенных решеток, что обеспечивает в обрабатываемом участке почвы хорошую равномерность распределения мощности излучения и получение эллиптической поляризации электромагнитной волны, близкой к круговой. Вследствие установленной поляризационной избирательности семян СР, обеспечение на выходе излучателей правосторонней эллиптической поляризации, позволяет получить, по сравнению с линейно-поляризованным и особенно левополяризованным электромагнитным излучением наибольший эффект стимуляции прорастания СР при меньшей величине Пи и энергозатратах на обработку почвы, которые уменьшаются до 1,4 и 2 раз соответственно.

4. Предложенное устройство защиты от побочных СВЧ-излучений не требующее его контакта с почвой, обеспечивает в условиях эксплуатации излучателя эффективное ослабление побочного излучения на 15 - 30 дБ, до уровней гарантирующих выполнение требований стандартов безопасности, а также приводит к локализации и повышению равномерности распределения мощности излучения в почве.

5. Многолетние полевые эксперименты по обработке почвы установкой «Импульс-1» показали, что ростовыми процессами и всхожестью семян СР, плодородием почвы и урожаем культуры можно управлять с помощью импульсного потока электромагнитной энергии, а биотропные параметры, характеризующие его пространственно-временную структуру, являются эффективными регуляторами этих процессов.

Импульсная модуляции потока электромагнитной энергии СВЧ и использование энерго-информационных эффектов повышает эффективность стимуляционного СВЧ-метода борьбы с сорными растениями. Введение в технологию возделывания яровой пшеницы, основанную на агротехническом методе борьбы с СР, предпосевной обработки почвы установкой «Импульс-1» повышает эффективность борьбы с СР и увеличивает содержание основных питательных веществ в почве, что приводит к увеличению урожая. При этом получается экологически чистая продукция, повышается плодородие почвы, сокращаются затраты.

Направления дальнейших исследований

Дальнейшие исследования СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью необходимо продолжить в следующих направлениях:

1. Исследование механизмов влияния биотропных параметров импульсного потока ЭМИ на семена сорных растений и почву с целью получения моделей этого влияния и оптимизации биотропных параметров.

2. Повышение эффективности импульсного СВЧ-метода борьбы с сорной растительностью за счет разработки новых технических средств и оптимизации режимов обработки почвы СВЧ-установками.

3. Совершенствование технологии применения СВЧ-стимуляции прорастания сорных растений и микробиологической активности почвы в интегрированной системе защиты посевов от сорняков и технологии механического уничтожения проростков сорных растений.

4. Повышение эффективности использования энергетических возможностей трактора за счет увеличения ширины захвата и скорости движения мобильной полевой СВЧ-установки,

5. Перевод аппаратуры на новую элементную базу, включающий замену магнетронного генератора на твердотельные импульсные генераторы комплексированные с излучателями СВЧ-энергии, позволит увеличить надежность и ремонтопригодность СВЧ-установки, а также уменьшить её массу и габариты.

Использование результатов НИР в СВЧ-технологиях с.-х. назначения и медико-биологнческих исследованиях.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований легли в основу: разработки технических заданий и конструкторской документация на модернизированный модульный вариант СВЧ-установки, предназначенный для серийного выпуска, под условным названием «Модуль», разработка которого проводилась НИИИТ в рамках конверсии оборонных отраслей промышленности; разработки технологий предпосевной обработки семян кормовых, овощных, зерновых культур [40, 46, 50, 51, 52, 54, 56, 71, 92, 179, 180, 181, 182, 183] и картофеля [94]; разработки технических заданий и конструкторской документации на макетный образец установки для предпосевной обработки семян «Импульс-2» [56, 182, 184] и установки «Ипульс-Зу» [175]; разработки технологии повышения сохранности плодоовощной продукции («Импульс-4») [56, 93].

С целью исследований механизмов влияния импульсных ЭМИ на биологические системы и подтверждения основных результатов настоящей работы, исследования были продолжены на других биологических моделях (мыши, крысы, кровь человека) [68, 104, 105, 188]. Результаты подтвердили основные закономерности воздействия импульсно-модулированных ЭМИ дециметрового диапазона длин волн, полученные на семенах и почвенных микроорганизмах. По результатам исследований был разработан и запатентован способ снижения опасности воздействия искусственных ЭМИ на биологические объекты [175], в основе которого лежит установленная в наших исследованиях на семенах, поляризационная избирательность биологических объектов.

1. Агрономическая микробиология. Научные труды ВАСХНИЛ. Ленинград: Колос, 1976. 231 с.

2. Арбер С.Л. Клеточные и молекулярные эффекты и механизмы действия микроволновых полей на биологические системы. // Электронная обработка материалов. 1978. № 3. Академия наук МССР. Издательство Штитнице. С. 56 -60.

3. Аристовская М. В. и др. Экспресс метод определения биологической активности почвы. // Почвоведение. 1989. № 11. С. 142 150.

4. Архипов М.Е., Суботина Т.И., Яшин A.A. Киральная асимметрия биоорганического мира: теория, эксперимент. Серия «электродинамика и информатика живых систем» Т.1. Тула: Тульский полиграфист, 2002. 242 с.

5. Айзенберг Г.З. Антенны ультракоротких волн. М.: Связьиздат, 1957. 699 с.

6. Баздырев Г. И. Современная концепция борьбы с сорняками в системах земледелия нечерноземной зоны РСФСР. // Сб. науч. тр. / Под ред. академика ВАСХНИЛ И.Л. Макарова. М.: В.О. Агропромиздат, 1991. ВАСХНИЛ. С. 142- 150.

7. Бан А.Г., Нуриев З.Г., Топорков В.Н. Электрооборудование высоковольтного импульсного культиватора // Механизация и электрификация сельского хозяйства.1990. № 10.

8. Беркинблит М.Б., Глаголева Е.Г. Электричество в живых организмах. Библиотека КВАНТ. Вып. 69. М.: Наука, 1988. 288 с.

9. Биологические ритмы. Том II. / Под ред. 10. Ашоффа. М.: Мир, 1984. 350с.

10. Бердников В,И., Мизорин С.Р., Резников С.Б.и др. Качество электроэнергии бортовых систем электроснабжения и способы его улучшения. // Электричество. 1981. № 6. С. 32- 36.

11. Блехман И.И. Синхронизация динамических систем. М.: Наука, 1971.210 с.

12. Бондарцев Ю.С., Шалман А.И. Анализ работы поляризатора антенны приналичии отражений от излучателя. // Радиотехника и электроника. Том X, 1965. №12. С. 2113-2118.

13. Бондаренко И.К. и др. Автоматизация измерений параметров СВЧ-трактов. М.: Советское радио, 1969. 161с.

14. Бородин И.Ф., Крицин В.А.,Горелов В.В., Шарков Г.А. Особенности построения СВЧ- устройств для борьбы с сорняками. // Сб. науч. тр. /МИИСП. М., 1980. Т. 17. Вып. 13. С. 25-31.

15. Бородин И.Ф., Тарушкин В.И. Использование СВЧ- энергии в с.-х. производстве. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1987. № 9. С.28 -37.

16. Бородин И.Ф., Шарков Г.А., Горин А.Д. Применение СВЧ- энергии в сельском хозяйстве. М.: Госагропром СССР, ВАСХНИЛ,1987. 57 с.

17. Бородин И.Ф. Анализ использования СВЧ- энергии в агропромышленном комплексе. // Использование СВЧ- энергии в сельскохозяйственном производстве. Сб. науч. тр. / Зерноград, 1989. С. 3 11.

18. Бородин И.Ф., Кузнецов С. Г., Гуриков В.М. Влияние СВЧ- импульсов на патогенную культуру сальмонеллы. // Применение СВЧ-излучений в биологии и сельском хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. конф. Кишенев, 1991. С. 27 29.

19. Брант A.A. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Физматгиз, 1963. 404 с.

20. Бычков С.И. Вопросы теории и практического применения приборов магнетронного типа. М.: Сов. радио, 1967. 216 с.

21. Вернадский В.И. Избранные сочинения. Т. V. М.: Изд. Наука, 1960. 320 с.

22. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Изд. Наука, 1965. 275 с.

23. Вернадский В.И. О правизне и левизне. / Проблемы биогеохимии: Труды биогеохимической лаборатории. М.: Изд. Наука, 1980. Вып. 16. С. 165 197.

24. Н. Винер. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. М.: Изд. Наука, 1983.373 с.

25. Владимирский Б.М. и др. Экспериментальное исследование влияния ЭМПОНЧ на теплокровных животных и микроорганизмы. // Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли. М.: Изд. Наука. АН СССР, 1971. С. 224-232.

26. Голант М,Б. Влияние монохромотических излучений миллиметрового диапазона малой мощности на биологические процессы. // Биофизика. Том XXXI. Вып.1. М.: Изд. Наука, 1986. С. 139-145.

27. Голант М.Б. О проблеме резонансного действия когерентных электромагнитных излучений миллиметрового диапазона волн на живые организмы. // Биофизика. Том XXX IV. Вып. 2. М.: Изд. Наука, 1989. С. 215 -221.

28. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Тагер A.C. Роль синхронизации в воздействии слабых электромагнитных сигналов миллиметрового диапазона волн на живые организмы. // Биофизика. 1983. Т. 28. Вып. 5. С. 123 135.

29. Девятков Н.Д., Бецкий О.В., Голант М.Б. Действие когерентных КВЧ-излучений на живые организмы.//Биологические эффекты электромагнитных полей, вопросы их использования и нормирования. Тез. докл. симп. Пущино, 1986. С. 75 -94.

30. Девятков Н.Д. Механизмы резонансного действия электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на организм. // Механизмы биологического действия электромагнитных излучений. Тез. докл. симп.1. Пущино, 1987. С. 3-4.

31. Дмитриевский И.М. Возможный молекулярный механизм влияния слабых электромагнитных и акустических полей на биологические и физико-химические системы. // Механизмы биологического действия электромагнитных излучений. Тез. докл. симпоз. Пущино, 1987. С.27.

32. Доброхотов А.Н. Семена сорных растений. М.: Сельхозгиз, 1961. 365с.

33. Драпкин A.JL, Зузенко B.JL, Кислов А.Г. Антенно-фидерные устройства. 2-е изд. М.: Сов. радио, 1974. 536 с.

34. Дружинин В.В. Канторов Д.С. Системотехника. М.: Радио и связь, 1985.200 с.

35. Дубров А.П. Геофизические факторы и динамика выделения органических веществ корнями растений. // Проблемы космической биологии. 1973. Т. 18. С. 67-96.

36. Дубров А. П. Симметрия биоритмов и реактивности. // М.: Медицина, 1987. 173 с.

37. Ердаков JI.H. Биологические ритмы принципы синхронизации в экологических системах (хроноэкология). Томск: Изд. Томского университета, 1991. 178 с.

38. Жданов Б.В., Полевик Н.Д. Перспективы и проблемы внедрения многофункциональных СВЧ-установок в сельскохозяйственном производстве. // Современные проблемы применения СВЧ-энергии. Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. Саратов, 1993. С.97-98.

39. Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование антенно- фидерных устройств. М.: Энергия, 1966. 648 с.

40. Зичек, Милазо. Антенны круговой поляризации. // Антенны эллиптической поляризации. Теория и практика: Сб. статей. / Под ред. А. И. Шпунтова. М.: ИЛ, 1961. С. 90-102.

41. Игнатов В.В., Панасенко В.И., и др. Влияние электромагнитных полей сверхвысокочастотного диапазона на бактериальную клетку. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1978. 76 с.

42. Изаков Ф.Я, Направление и результаты исследований по использованию СВЧ в сельскохозяйственном производстве. Использование СВЧ-энергии в сельскохозяйственном производстве: Сб. науч. тр./ВНИИМЭСХ. Зерноград, 1989.

43. Изаков Ф.Я., Полевик Н.Д., Жданов Б. В. Влияние поляризационной пространственно-временной структуры ЭМП СВЧ на всхожесть семян растений. // Третья всесоюзная конференция по сельскохозяйственной радиологии: Тез. докл. Том IV. Обнинск, 1990. С. 96-97.

44. Изаков Ф.Я., Полевик Н.Д., Никонова Н.Д., Семёнова Н.М., Ревин В.П. Использование СВЧ-технологии при возделывании кормовых трав. // Электротехнология в сельскохозяйственном производстве: Тез. докл. республ. науч.-практ. конф. Ташкент, 1990г. С.26-29.

45. Изаков Ф,Я,, Полевик Н.Д. Интенсификация технологических процессов сельскохозяйственного производства путем использования электромагнитных попей сверхвысокой частоты. // Вестник ЧГАУ. 1993. № 3. С. 77-81.

46. Изаков Ф.Я., Полевик Н.Д. Без нитратов и в большем количестве. // Инженер. 1994. №1. С17-19.

47. Изаков Ф.Я., Полевик Н.Д., Жданов Б.В. Влияние поляризационной пространственной структуры электромагнитных полей СВЧ на всхожесть семян.//Вестник ЧГАУ. Т. 11. 1995. С. 91-100.

48. Изаков Ф.Я„ Полевик Н.Д., Жданов Б.В. Нетрадиционные СВЧ-технологии для экологически чистого земледелия. // Микроволновые технологии в народном хозяйстве. Внедрение, Проблемы. Перспективы. Одесса: ОКФА, 1996. С. 18-26.

49. Изучение влияния электромагнитного поля сверхвысокой частоты на семена сорных растений. Методические рекомендации. Новосибирск: Сибирское отд. ВАСХНИЛ, 1980. 40 с.

50. Исаева Л.И. Применение электрической энергии для борьбы с сорняками. // Достижения сельскохозяйственной науки и практики. Сер. 1. Земледелие и растениеводство. 1981. №1. С.9-16.

51. Исмаилов Э.Ш. Биофизическое действие СВЧ-излучений. М.: Энергоатомиздат, 1987. 136 с.

52. Кабанов И.Д. Электроснабжение мобильных агрегатов сверхвысокой частоты с автономным источником энергии. // Применение энергии высокой сверхвысокой частот в технологических процессах с.-х. производства: Сб. науч. тр. /ЧИМЭСХ. Челябинск, 1983. С.81- 84.

53. Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В. А. Поляризациярадиолокационных сигналов, М.: Сов. радио, 1966. 440 с.

54. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Биоинформационная функция естественных электромагнитных полей. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1985. 168 с.

55. Как разрушалась зеркальная симметрия биосферы. // В мире науки (Scientific American) Изд. на русском языке. М.: Изд. Мир, Госкомиздат СССР, 1989. №10.

56. Кацнельбаум Б.З., Коршунова E.H., Сивов А.Н., Шатров А.Д. Киральные электродинамические объекты. // Успехи физических наук. 1997. Т. 167. № 11.С.1201 -1212.

57. Кисловский Л.Д. О возможном молекулярном механизме влияния солнечной активности на процессы в биосфере. // Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли. М.: Изд. Наука, 1971.

58. Ковалев И.С. Основы теории и расчета устройств СВЧ. Минск: Наука и техника, 1972. 254 с.

59. Дж. Когл. Биологические эффекты радиации. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1986. 350 с.

60. Косачев Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1978. 240 с.

61. Крафтс А. Химия и природа действия гербицидов. М.: Изд-во ин. лит.,1963. 267 с.

62. Кшникаткина А.Н., Богун В.П., Гущина В.А., Полевик Н.Д. Влияние предпосевной активации семян козлятника восточного электромагнитным полем СВЧ на его продуктивность. // Вестник ЧГАУ. Т. 12. 1995г. С. 61-64.

63. Кушниренко Ю.Д. Рабочая программа по биоэнергетической оценке применения удобрений. Челябинск: Южно-Уральский НИИ земледелия,1987. 123с.

64. Кучин JI. Ф. Воздействие низкоэнергетическими СВЧ-полями на биологические объекты растениеводства. // Использование СВЧ-энергии в сельскохозяйственном производстве: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. Зерноград, 1989. С. 18-23.

65. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 352 с.

66. Э Либерт. Физиология растений. М.: Изд. Мир, 1976. 494 с.

67. Либерштейн И.И. Сорняки, гербициды, экология. // Защита растений. 1994. № 10. С. 15-23.

68. Дж. Ч. Лиин. Слуховой эффект на СВЧ. // ТИИЭР. 1980. Т. 68. № 1. С. 81-87.

69. Линии передачи сантиметровых волн. T.I и II. Пер. с англ. / Под ред. Г.А. Ремеза. М.: Изд. Советское радио, 1951.

70. Матвеев Б.А., Подгорнов А.Е. Исследование ближнего поля рупорного излучателя при СВЧ- обработке почвы. // Использование СВЧ-энергии в сельскохозяйственном производстве: Сб. науч. тр. / ЧИМЭСХ . Челябинск, 1980. Вып. 165. С.96-99.

71. Международный союз электросвязи. МСЭ. Регламент электросвязи. Т I Статьи. Женева: МСЭ, 1998г. С. 21 (S 1.154).

72. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рацпредложений. М.: Экономика, 1977. 45 с.

73. Методические рекомендации по определению энергоемкости сельскохозяйственного производства. М.: Агропромиздат, 1989. 120 с.

74. Некрутман С.В. Тепловая обработка пищевых продуктов в электрическом поле сверхвысокой частоты. М.: Пищевая промышленность, 1972. 140 с.

75. Нетушил A.B., Жуковский Б. Я., Парини Е. П. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников. М.: Госэнергоиздат, 1959. 450 с.

76. Дж. Николис. Динамика иерархических систем. Эволюционное представление. Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 488 с.

77. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. 2-еизд. М: Наука, 1978. 543 с.

78. Нормы амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства СССР. М.: Экономика, 1974. 144 с.

79. Огесен. Плоский СВЧ отражатель- преобразователь поляризации. // Антенны эллиптической поляризации. Теория и практика: Сб. статей. / Под ред. А. И. Шпунтова. М.: ИЛ, 1961. С. 229-258.

80. Основы использования магнетронов. / Под ред. Холопова Ю.Н. М.: Сов. радио, 1967. 333 с.

81. Певзнер Л. Основы биоэнергетики. Пер. с англ. / Под ред. С.Э. Шноля. М.: Мир, 1977. 270с.

82. Первушин Ю. В. Резонансные механизмы смены биологических состояний. // Биофизика. М.: Наука, 1991. Т. 36. Вып.З.

83. Полевик Н.Д., Изаков Ф.Я., Николаев H.H.,Карелин A.B. Предпосадочная обработка клубней картофеля энергией СВЧ. // Микроволновые технологии в народном хозяйстве. Внедрение, Проблемы. Перспективы. Одесса: ОКФА, 1996. С. 42-45.

84. Полевик Н.Д. Исследование электрофизических свойств воды при воздействии электромагнитного излучения различной поляризационной пространственной структуры. // Вестник ЧГАУ. 2002. Т. 37. С. 12 19.

85. Попов В.М., Миназитдинов A.B. Электроэнергия в борьбе с сорной растительностью. // Вестник ЧГАУ. 2002. Т. 37. С.8 -11.

86. Пресман A.C. Электромагнитные поля и живая природа. М.: Наука, 1968. 285с.

87. Пресман А,С. Электромагнитные поля в биосфере. М.: Знание, 1971.151с.

88. Пресман A.C. Космические истоки возникновения и эволюции биологической организации. // Космос и эволюция организмов: Материалы совещания « Космические факторы и эволюция органического мира». / Палеонтологический институт АН СССР. М. 1974. С. 179-199.

89. Пресман A.C. Идеи Вернадского в современной биологии. М.: Знание. Серия биология, 1976. № 9.

90. Пресман A.C. Планетно-космические основы организации жизни. // Космос и эволюция организмов: Материалы совещания «Космические факторы и эволюция органического мира». / Палеонтологический институт АН СССР. М. 1974. С. 18-36.

91. Прижуков Ф.Б. Агрономические аспекты альтернативного земледелия. М.: Госагропром СССР, ВАСХНИЛ, 1989. 52 с.

92. Применение миллиметрового излучения низкой интенсивности в биологии и медицине. / Под редакцией акад. Н.Д. Девяткова. М.: ИРЭ АН СССР,1985. 284 с.

93. Пряхин Е.А., Полевик Н.Д. Оценка биологических эффектов электромагнитного излучения радиочастотного диапазона с различной пространственной поляризационной структурой. // Вестник ЧГПУ. 2005. №7. С. 166 174.

94. Путилов A.A. Системообразующая функция синхронизации в живой природе. Новосибирск: Наука, 1987. 144 с.

95. Пчельников Ю. Н., Свиридов В.Г. Электроника сверхвысоких частот.

96. M.: Радио и связь, 1981. Вып. 1030.С. 59-64.

97. Рамзей, Десчемпс, Кейлс, Боиерт. Методы описания эллиптически поляризованных волн применительно к антеннам. // Антенны эллиптической поляризации. Теория и практика: Сб. статей. / Под ред. А.И. Шпунтова. М.: ИЛ, 1961. С. И -61.

98. Рейнхольд Вайнер. Движение растений. М.: Изд. Знание, 1987. 174 с.

99. Саги И. Методы почвенной микробиологии. М.: Колос, 1983. 190 с.

100. СВЧ- энергетика. Перев. с англ. / под ред. Э. Окресса М.: Мир, 1971. Т. 1.463 с.

101. Семена и посадочный материал сельскохозяйственных культур. М.: Изд. Стандартов, 1977. 396 с.

102. Смирнов C.B., Бочкарев В.В., Резников С.Б. Снижение колебаний напряжения в автономных электроэнергетических системах. // Электричество. 1983. № 10. С. 43- 45.

103. Справочник по радиоэлектронике. Том 1. / Под ред. A.A. Куликовского. М.: Энергия, 1967. 640 с.

104. Справочник по радиолокации. / Под ред. М. Скольника. М.: Сов. радио, 1976. Т. 1.455 с.

105. Тарасенко Т.И., Блонская А.П., Дятченко Т.И. Влияние энергии электромагнитного поля СВЧ на микрофлору почвы. // Оптимизация микроклимата и тепловых процессов в сельскохозяйственном производстве: Сб. науч. тр. / ЧИМЭСХ. Челябинск. 1986. С. 87 90.

106. Таскаева А.Г.,Таскаев В.П, Теоретические основы и практические приемы борьбы с сорняками в севооборотах Южного Урала. Челябинск: ЧГАУ, 2000. 143с.

107. Тигранян Р. Э, Усиление неионизирующего излучения периодическими биологическими структурами. // Механизмы биологического действия электромагнитных излучений: Тез. докл. Всесоюзного симпозиума. Пущино, 1987. С.28.

108. Тигранян Р.Э. Возможный механизм специфического действияимпульсных СВЧ-полей. // Биофизика. 1988. Том XXXIII. Вып. 4.

109. ТопорковВ.Н. Некоторые энергетические показатели электроимпульсной установки для уничтожения сорняков в посевах риса. // Электротехнология в с.-х. производстве: Тез. докл. респуб. науч.-практ. конф. Ташкент, 1990.

110. Трофимов Н.Б. Использование импульсного разряда для борьбы с сорняками. // Электрификация мобильных и стационарных процессов в растениеводстве: Сб. науч. тр. / ВИЭСХ,1983. Т. 59.

111. Тяжелов В.В., Алексеев С.И. К возможному механизму влияния высокочастотного электромагнитного поля на проводимость каналов фосфолипидных мембран. // Межсистемные взаимодействия при радиационном поражении: Сб. науч. тр. / Пущино, 1978.

112. Тяжелов В.В., Алексеев С.И., Григорьев П.А. Изменение проводимости фосфолипидных мембран, модифицированных аламетицином, под действием высокочастотного электромагнитного поля. // Биофизика. 1982. Т. 23. Вып. 4.

113. Уонг, Ло. Поле излучения эллиптической спиральной антенны. // Антенны эллиптической поляризации. Теория и практика: Сб. статей. / Под ред. А. И. Шпунтова. М.: ИЛ, 1961. С. 171 187.

114. Фельдштейн А.Л. и др. Справочник по волноводной технике. М.: Госэнергоиздат, 1963.

115. Физические факторы окружающей среды. Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ). Санитарные правила и нормы. (СанПин). 2.2.4/2. 18.055-96 (Утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 8 мая 1996г. № 9).

116. Фрадкин А.З., Рыжов Е.В. Измерение параметров антенно-фидерных трактов. М.: Связь, 1972.С. 119-120.

117. Хип Д. Зависимость электромагнитных характеристик почвы от влажности, плотности и частоты. // ТИИЭР, 1974.Т. 62. № 1. С. 122- 127.

118. Холодов Ю.А. Мозг в электромагнитных полях. М.: Изд. Наука, 1982. 145 с.

119. Хосе М.Р. Дегальдо, Холодов Ю.А. Магнитные поля и мозг.// Будущее науки, М.: Изд. Знание, 1987. Вып. 20. С. 133 -146.

120. Хоменко Т.А. Симметрия асимметрия в становлении жизни. // Космос и эволюция организмов: Материалы совещания « Космические факторы и эволюция органического мира». / Палеонтологический институт АН СССР. М. 1974. С. 249-258.

121. Чижевский А.П. Земное эхо солнечных бурь. М.: Мысль, 1976.

122. Шарков Г.А., Горелов В.В. Использование СВЧ- энергии для обработки почвы. // Сб. науч. тр. / МИИСП. М., 1981. Т. 17.Вып. 5. С. 116- 120.

123. Шарков Г.А. Особенности борьбы с сорняками СВЧ- энергией // Электрификация и механизация с.-х. производства. Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 1985. С. 111- 116.

124. Шванн Х.П., Фостер K.P. Воздействие высокочастотных полей на биологические системы: электрические свойства и биофизические механизмы.//ТИИЭР. 1980. Т. 68. № 1.С.121-130.

125. К. Шеннон. Работы по теории информации и кибернетике. М.: Изд. Иностр. лит., 1963. 830 с.

126. Ширман Я.Д. Радиоволноводы и объемные резонаторы. М.: Гос. изд. литер, по вопросам связи и радио, 1959. 380 с.

127. Шоу У. К., Дженсен JI.J1. Стратегия химической борьбы с сорняками для будущего // Стратегия борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками в будущем. М.: Колос, 1977.

128. Штиндлер Практические конструкции антенн. М.: Мир, 1989.

129. Шубарин Ю.В. Настройка антенны на круговую поляризацию с использованием отражений. // Радиотехника. 1969. Вып. 8. Харьков. С. 127-131.

130. Шустов В.И. Эффективность применения СВЧ- установок для борьбы с сорной растительностью. // Использование СВЧ- энергии в с.-х. производстве: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. Зерноград. С.86- 101.

131. Эйди У.Р. Частотные и энергетические окна при воздействиях слабых электромагнитных полей на живую ткань. // ТИИЭР. 1980. Т. 68, № 1. С. 140-147.

132. Яворский Б.М., Детлаф A.A. Справочник по физике. М.: Наука, 1985.

133. Ягодинский В.Н. Космический пульс биосферы. М.: Знание, 1975.

134. Диссертации и авторефераты.

135. Боронтов О. К. Борьба с сорняками сахарной свеклы с помощью электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Автореф. дисс. . канд. с.-х. наук. Воронеж, ВСХИ, 1987.

136. Ионин П, Ф. Обоснование мер борьбы с сорняками при интенсификации земледелия западной Сибири. Автореф. дисс. . д. с.-х. наук. Омск ,1988.

137. Горелов В.В. Повышение эффективности электрифицированной СВЧ-установки для борьбы с семенами сорной растительности. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М., МИИСП, 1984. 16 с.

138. Матвеев Б.А. Разработка и исследование СВЧ-метода борьбы с засоренностью почвы нежелательной растительностью. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Челябинск, ЧИМЭСХ, 1983.19 с.

139. Матвеев Б.А. Разработка и исследование СВЧ- метода борьбы с засоренностью посевов семенами нежелательной растительности. Дисс. . канд. техн. наук. Челябинск, ЧИМЭСХ, 1983. 245 с.

140. Мерзляков Л.И. Защита овощных культур от сорных растений с помощью электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Автореф. дисс. канд. с.-х. наук, М., НИИОХ, 1986. 23 с.

141. Осинов О.В. Исследование отражающих волноводных структур с киральными слоями. Автореф. дисс. канд. ф. м. наук. Самара, 2000.

142. Попов В.М. Трехфазный электропропольщик с универсальной электроднойсистемой. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Челябинск, ЧИМЭСХ. 1994.

143. Попов. В.М. Способы и средства борьбы с сорной растительностью сиспользованием электрической энергии. Автореф. дисс.д. т. наук.

144. Челябинск, ЧГАУ, 1999. 41с.

145. Спирин А, А, Электрические импульсы высокого напряжения в проблеме борьбы с сорняками. Автореф. дисс.д. т. наук. Баку, 1953.

146. Черепнев A.C. Методы применения низкоэнергетических СВЧ- полей в технологических процессах растениеводства и животноводства. Автореф. дисс. д. т. наук. Челябинск, ЧИМЭСХ, 1986.

147. Шарков Г.А. Исследование процесса и разработка устройства для уничтожения сорняков электромагнитным полем СВЧ. Автореф. дисс. .канд. техн. наук. М., МИИСП, 1983, 17 с.

148. Шустов В.И. Определение основных параметров автономной мобильной СВЧ- установки для борьбы с сорной растительностью. Автореф. дисс. .канд. техн. наук. Зерноград, ВНИПТИМЭСХ, 1987.

149. Шустов В.И. Определение основных параметров автономной мобильной СВЧ- установки для борьбы с сорной растительностью. Дисс. канд. техн. наук. Зерноград, ВНИПТИМЭСХ, 1987.

150. Авторские свидетельства и патенты.

151. A.C. № 891026 МКИ3 А 01С7/04. (СССР). Способ борьбы с нежелательной растительностью. Ф.Я. Изаков и др. Опубл. 23. 12. 81. БИ 1981, № 47. С.7.

152. Патент США №4. 092.800 нац. кл. 47/1 .Зх. Уничтожение растительности. Вейланд Д. Р., Девис Ф. С., Меркле М. Г. Опубл. 1978.

153. A.C. № 852300 МКл.3 А01М17/00, А01М 21/00. (СССР). Способ обработки почвы. Крицин В,А„ Гришкин В,Н., Бородин И.Ф. и др. Опубл. БИ 1981, № 29.

154. А. С. S И 1011091А А01М 21/00. (СССР). Способ стерилизации почвы. Шарков Г.А. и. Горелов В.В. Опубл. 1983, БИ № 14.

155. А, С. S И 1217327 А, А01М 17/00, H01Q 13/00. (СССР). Устройство для уничтожения сорняков. Крицин В.А., Бородин И.Ф., Горелов В.В., Шарков Г.А. Опубл. 15.03.86, Б.И. № 10.

156. A.C. SH 1251839 AI, A01 M 21/00. (СССР). Устройство для СВЧ-обработки почвы. Кучин Л.Ф., Лучинский А.Р., Бородин И.Ф.,Черепнев A.C., Жилков B.C. Опубл. 23.08.86, БИ№ 31.

157. A.C. SH 1474891 А2, А01М21/00. (СССР). Устройство для СВЧ-обработки почвы. Лучинский А.Р., Кучин Л. Ф. и др. Опубл. 07.02.91, БИ№ 5.

158. А.С, S И 1142083А (СССР) А01М17/00, А01М 21/00. (СССР). Устройство для обработки почвы. Шустов В.И., Михальчук А.И. Опубл. 28.02.85, БИ№ 8.

159. А. С. SH 1435228 А2, А01 М 17/00. (СССР). Устройство для обработки почвы. Шустов В.И., Филатов А.Н., Кузьменко В.М. Опубл. 07.11.88, БИ№ 35.

160. Бородин И.Ф., Шарков Г.А. и др. А.С.№ 967314, МКИ3 А01 С1/100. (СССР). Способ обработки семян и устройство для его реализации. Опубл. 1982, БИ № 39.

161. Описание изобретения RU 2053812 С1 КЛ6 А61 N 5//00. (СССР). Способ КВЧ-терапии онкологических заболеваний в эксперименте на животных. Опубл. 1996. 02. 10, БИ № 41.

162. A.C. № 1693737 AI, АО IM 21//00 (СССР). Устройство ввода СВЧ- энергии в почву. Изаков Ф.Я., Полевик Н.Д., Жданов Б.В. Опубл. 22.07.1991. БИ № 31.

163. А.С, № 1760471 G01R 27/06. (СССР). Устройство для измерения коэффициента отражения. Изаков Ф.Я., Полевик Н.Д., Жданов Б.В., Борисов М.Ю. Опубл. 07.09.92, БИ № 33.

164. A.C. № 1831238, 5 Н 05 В 6/64, (СССР). СВЧ-печь. Изаков Ф.Я., Борисов М.Ю., Полевик Н.Д., Жданов Б.В. Приоритет от 24.11.1988. Зарегистрировано 13.10.1992. (Для служебного пользования).

165. Патент. № 2262955, A 61N 1/16, Н01 Q 1/24. РФ. Способ снижения опасности воздействия на биологические объекты искусственных электромагнитных излучений. Полевик Н.Д., Пряхин Е.А. Опубл. 27.10.2005, БИ№ 30.1. Отчеты о НИР.

166. Отчет о НИР. Лабораторные исследования влияния импульсного ЭМП СВЧ на плодородие орошаемых черноземных почв. / ЧИМЭСХ. Науч. рук. Матвеев Б.А. х.-д. № ?. Гос. per. № 01860022329. Челябинск, 1988. Отв. исп. Полевик Н.Д. 67 с.

167. Отчет о НИР. Исследование импульсного СВЧ-способа борьбы с сорняками. / ЧИМЭСХ. Науч. рук. Матвеев Б.А., х.-д. № 208-88. Гос. per. № 01860022320. Челябинск, 1989. Отв. исп. Полевик Н.Д. 55 с.

168. Отчет о НИР. Создание технологий борьбы с сорной растительностью и предпосевной стимуляции семян с помощью AM ЭМП СВЧ. Этапы 1 и 2. / ЧИМЭСХ. Науч. рук. Изаков Ф,Я. х.-д. № 66-90. Гос. per. № 01860022329. Челябинск, 1990. Отв. исп. Полевик Н.Д. 23 с.

169. Отчет о НИР. Создание технологий борьбы с сорной растительностью и предпосевной стимуляции семян с помощью AM ЭМП СВЧ (промежуточный). Науч. рук. Изаков Ф,Я. х.-д. № 66-90. Гос. per. № 01860022335. Челябинск. 1990. Отв. исп. Полевик Н.Д. 80 С.

170. Davis F. S. Zapper blasts weeds seeds. // N. Z. Jurnal of Agricuture. Sept.1975. V. 131. №3. P. 53-54.

171. Microwave weder developed in Australia // Horticulture Indastry. 1979. №4. P.24.

172. Olsen R. G. Theoretical Investiqation of Microwave Iradiation of seed in Soil. I. // Microwave Pawer. 1975. 10. №3. P. 281- 286.

173. Onand lus radars deherberont //Anterprises Aqricoles. 1979. №119. P.56.

174. Potay M. Desherbaqe et desinfection des sols par localisation d enerqie microndes. //.La Defense des Veqetanx. 1981.V. 35. №211. P.341- 355.

175. Robert P. Rice Jr. and Alan R. Putnam. Some factors influenciq the toocily of UHF enerqy to weed seeds. // Weed Sciene. Journal of weed science society of America. Vol. 25(2). March. 1977, P. 179- 183.

176. Smith C.W., Chey R., Manro J. A. Water Friend or Foil? // Laboratory Practice. 1985. Vol. 34(10). P. 24-34.

177. Thourel В., Patay Z. Desherbaqe par.le lectricite Trareteurs et Machines Aqricoles, Fance. 1980. J68. P. 4-5.

178. Trane W.,SanY. Efekts of microwaveenerqy on the riability of weed seeds. // Aqricultural Enqinerinq Australia. 1982. V.l 1. № 2. p. 2- 3.

179. Vela G. R. etal. Effect of 2450 MHz microwave radiation on same soil microorqanisms in sit. // Soil Science. 1976. V. 121.№ 1. P. 44- 52.

180. I. Wayland, M. Merkle, F. S. Davis, R. M. Menges, R. Robinson. Control of weed with UHF electromagnetic fields weed Percach. 1975. Volumel5.1. P.l- 5.

181. Wayland J. R. at all Efects of UHF Filds on Plants and Seids Mesquite and Beans // Microwayve Power. 1972. V. 7. № 4. P. 385-387.