Elektros panaudojimas žemdirbystėje

Viskas prasidėjo 18 a. viduryje, kai, stebint augalus po audrų su žaibais, kilo mintis, kad elektra gali veikti augalų augimą. Beje, tai buvo pastebina ir liaudies folklore: „Žaibai pranašauja derlių“, „Kuo gausiau žaibų, tuo dosnesnė žemė“ ir t.t. Valstiečiai, kurių gyvenimas labai priklausė nuo derliaus, buvo labai pastabūs.

Pirmasis tai praktiškai patikrino gamtamokslininkas S.Č. Demeinbrėjus1) (1710-1782), kuris 1746 m. Londono Karališkajai draugijai padalino mirtos šakelių, išaugusių paveikus elektra spalį, ko anksčiau nebuvo stebima. O kitais metais rezultatus paskelbė ir prancūzų fizikas Žanas-Antuanas Nolė2) (1700-1770), pagal kuriuos iš elektra paveiktų sėklų augalai augo sparčiau ir buvo aukštesni, tačiau jų vaisių masė buvo mažesnė.

Anglų 1755 m. „Bendrasis menų ir mokslų žurnalas“ pažymėjo, kad elektra „labai gerai žinoma augalų augimui“ ir siūlė dirbtinio sodo su nuolatine augalų ir medžių elektrifikacija projektą. Elektros kaupikliais jis siūlė naudoti du stiklinius rutulius.

Tačiau didžiausias indėlis populiarinant šį metodą priklauso abatui Pjerui Bertolonui3) (1741-1800), žinomam elektros tyrinėtojui, vienam enciklopedijos „Encyclopedie methodique“, pratęsusią d‘Alambero
Bertolono elektros lietus Bertolono įtaisas „elektros lietui“
ir Didro „Enciklopediją“, autorių. 1783 m. jis išleido traktatą „Augalų elektra“. Augalų apdorojimui jis sukūrė du įrenginius: „elektros lietaus“ sistemą, skirtą įelektrinto vandens laistymui, ir elektrovegetometrą, iš esmės ant stulpo iškeltą anteną, į kurią žemėje užkastais laidais tekėjo aukšta įtampa. Jis pastebėjo ir teigiamus, ir neigiamus poveikius, - ir beje iš jo išpopuliarėjusį terminą „gyvūnų elektra“ perėmė L. Galvanis. Iš esmės, Bertolonas ir sumąstė terminą „elektrokultūra“.

Tuo domėjosi ir daugelis kitų iškilių to laikmečio mokslininkų: A. fon Humboldtas, Prancūzijoje ir Šveicarijoje dirbęs botanikas Ogiustenas Dekandolis4) (1778-1841), prancūzų fizikas Antuanas Cezaris Bekerelis5) (1788-1878) ir kt.

Tačiau pradžioje tie tyrinėtojai nerado praktinio panaudojimo – tiek dėl žinių nepakankumo, tiek reikiamos įrangos laisvo prieinamumo. Situacija pasikeitė 19 a. antroje pusėje, kai elektra pradėjo tapti įprastu dalyku ir susiformavo elektrofiziologijos teorija, kuriai pradžią padarė L. Galvanis savo 1791 m. bandymais, o išvystė vokiečių fiziologas Emilis Diubua-Reimonas6) (1818-1896), parodęs ryšį tarp elektros srovės ir nervų impulsais. Rusijoje tie tyrimai išgarsėjo Ivano Sečenovo7) (1829-1905) knygos „Apie gyvūnų elektrą“ (1862) dėka.

Kadangi elektriniai reiškiniai pasireiškia gyvūnams, tai buvo spėjama, kad juos privalo turėti ir augalai. A. Bekerelis 1850 m. atspausdino darbą, kuriame paskelbė atradęs augaluose elektros sroves, kai vieną platinos laidą įkišo į medžio žievę, o kitą į medieną. Panašius procesus jis aptiko ir lapuose. Tiesa, iš to jis padarė neteisingą išvadą, kad augalai yra vienas iš atmosferos elektros šaltinių.

Vėliau Nikolajus Levakovskis8) (1833-1898) stebėjo elektros sroves įvairiuose mimozos ir kitų augalų organuose, o 1873 m. anglų fiziologas Džonas Burdonas-Sandersonas9) (1828-1905) aptiko ir išmatavo vadinamąjį augalų veikimo potencialą lapuose. Įdomu, kad tam jį „išprovokavo“ Č. Darvinas, laikęs šį plėšrų augalą „panašiausiu į gyvūną“ ir parodęs jo elgesio panašumą su nerviniais gyvūnų refleksais.

Didelis elektros vaidmuo gyvų organizmų veikloje lengvai leido spėti apie elektros lauko poveikį jiems. Paminėsime ir ukrainiečių mikologą ir fitopatologą Nikolajų Spešniovą10) (1844-1907; jo vardu vėliau pavadintos kelios jo tyrinėtų grybų rūšys), daug triukšmo sukėlusius bandymus atlikinėjusį Kijevo un-te bei savo dvare prie Pskovo. Dėl to juos kartojo visur, tame tarpe ir užsienyje, ką skatino, matyt, jo susirašinėjimas su daugeliu užsienio mokslininkų. Nemažai vietos jam skirta net „Scientific Americant Supplement“ straipsnyje „Elektra žemės ūkyje“ (1892).

19 a. pabaigoje galėjo atrodyti, kad bandymai su elektra laukuose yra tapę pamėgtu agronomų ir daržininkų užsiėmimu. Juk viskas atrodė taip paprasta: įsmeigi elektrodus į žemę arba pakabini laidus virš lysvių – ir lauk didesnio derliaus. Tik kai kurie pranešimai, tokie, kaip 200% derlingumo padidėjimas, turėjo stiprų šarlatanizmo kvapelį.

Apie elektrokultūros populiarumą liudija ir tai, kad ją paminėjo ir du iškilūs 19 a. fantastai. Alberas Robidas (1848-1962) savo „20 a.: Elektrinė gyvybė“ (1890) spėjo, kad laukai bus paveikiami elektra, o Ž. Verno „Plaukiojančioje saloje“ „pastovių srovių veikiamos įvairios daržovės subręsta nepaprastai sparčiai ir pasiekia neįtikėtinų dydžių“.

Gerai žinomi buvo ir Jakovo Narkevičiaus-Jodko11) (1848-1905) 1885-97 m. bandymai, atliekami jo dvare Nadniemane Minsko gubernijoje. Jis ten įrengė žaibolaidžių sistemą, kuri buvo naudojama ir jo elektros poveikio augalams bandymams bei akumuliatorių įkrovimui. Šiuos jis naudojo įvairiems plačiai pripažintiems eksperimentams, tame tarpe ir paralyžiuotų bei nervingų ligonių gydymui (Jodko sistema). Taip pat jis savo dvare sudarė bandomuosius elektrokultivavimo sklypus. Juose žaibolaidis metaliniais laidais buvo sujungtas su keliomis 100 cm2 cinko plokštelėmis, užkastomis žemėje maždaug 80 cm gylyje. 1 ha išdėstęs maždaug 10-12 tokių įtasų, jis gavo, kaip teigia, puikius dygimo ir augimo spartos bei derlingumo rezultatus. 1891 m. bandomieji sklypai užėmė 10 ha, o vėliau išsiplėtė net 20 kartų. Juose tyrė rugių, avižų, miežių, kukurūzų, žirnių, pupų, apynių pasėlius bei vaismedžius ir vaiskrūmius. Bandymai buvo atliekami ir šiltnamiuose.

1892 m. suvirinimo išradėjas Nikolajus Benardosas12) (1842-1905) pasiūlė per dirvą trumpą laiką praleisti aukštos įtampos srovę. Tam jis sukūrė specialų metalinį plūgą „Elektrotręšėjas“, o vėliau ir elektrotraktorių, mobilius elektropaliejimo įrenginius ir net elektrokastuvus, prie kurių buvo prijungiamos akumuliatorių baterijos.

Originalų metodą sukūrė armijos inžinierius Jevgenijus Pilsudskis, kurio idėją „pasičiupo“ dirbdamas su belaidžiu telegrafu panaudojant žemės laidumą. Jis skirtinguose lauko kraštuose užkasdavo cinko ir geležies lakštus taip, kad kiekvienoje gretimoje poroje srovės tekėtų priešingomis kryptimi. Galvaninių srovių įtampa buvo 0,05-0,25 V. jo bandymuose buvo, pvz., didinamas cukrinių runkelių derlingumas ir cukringumas. Metodą tikrino Poltavos gubernijoje, Paryžiuje ir Peterburgo botanikos sode. Ataskaitą padarė Prancūzijos Reimse Pirmajame elektrokultūros kongrese 1912-ais. Jis pasiūlė elektrą naudoti runkeliams, vynuogėms, vaismedžiams, medvilnei ir arbatai.

Ivanas Mičiurinas (1855-1935) leido srovę per dirvą, kurioje augo daigai. Tam buvo skirtas ir Sergejaus Kravkovo13) (1873-1938) pirmasis straipsnis (1898). O 1911 m. Kijeve pasirodė Gustavo Ramneko knyga „Elektros poveikis dirvai“. S. Lemstriomas 1885-1904 m. pabandė imituoti elektrinį dirvos po žeme patalpinęs metalinį tinklelį arba antenas į kurią paleisdavo 70 tūkst. voltų įtampą. Tas metodas įgavo „iškrovos virš galvos“ pavadinimą. Anot jo, aviečių derlius išaugo 95%, o morkų net 125%. Jis net išleido knygą „Elektra žemės ūkyje ir sodininkystėje“.

Ne viskas buvo aišku; daugelis bandymų nepatvirtino elektros įtakos augalams, o kartais parodė, kad net kenkia. Tad kritiku tapo ir akademikas Andrejus Famincynas14) (1835-1918).

Tęsinys: Ir ką atnešė 20 a.?  >>>>>  

Trumpos biografijos

1) Stefanas Demeinbrėjus (Stephen Charles Triboudet Demainbray, 1710-1782) – anglų gamtamokslininkas ir Karaliaus astronomas Karališkoje observatorijoje (1768-82). Po tarnavimo savanoriu kariuomenėje (dalyvavo Prestonpanso mūšyje), atnaujimo dėstytojavimą, susidomėjęs elektros poveikiu augalams. 1769 m. birželio 3 d. stebėjo Veneros tranzitą, kurį suorganizavo ir karaliui Jurgiui III.

2) Žanas-Antuanas Nolė (Jean-Antoine Nollet, 1700-1770) – prancūzų abatas, fizikas. Vykdė eksperimentus su elektra, molekulinėje fizikoje ir optikoje. 1747 m. atrado elektroskopą. 1748 m. atrado skysčių difuziją. 1746 m. apie 200 vienuolių sustatė į apie 1 mylios ilgio ratą su juos jungiančia vieline viela. Tada iškrovė Leideno stiklinę, paleisdamas srovę, - ir visi vienuoliai sureagavo vienu metu, kas rodė, kad elektra teka labai greitai. Parašė veikalų, tame tarpe vadovėlių.

3) Pjeras Bertolonas (Pierre Bertholon de Saint-Lazare, 1741-1800) – prancūzų fizikas, žinomas eksperimentais su elektra, perkūnsargiu (bendradarbiaujant su B. Franklinu), kūrė prietaisą žemės drebėjimų numatymui. Domėjosi augalų elektrokultūra, kūrė tam skirtus įrenginius.

4) Ogustenas Dekandolis (Augustin Pyrame de Candolle, 1778-1841) – šveicarų botanikas, sukūręs vieną pirmųjų augalų klasifikaciją (1818, 2 t. Regni vegetabilis systema naturae). Minimas davęs pavadinimą apie 16 tūkst. augalų. Išleido daugybę monografijų apie augalų šeimas (pupinių, mirtų, astrų, kaktusų,…).

5) Antuanas Cezaris Bekerelis (Antoine César Becquerel, 1788-1878) – prancūzų fizikas, eletrios ir liuminiscencijos reiškinių tyrimų pradininkas. 1825 m. išrado diferencialinį galvanometrą tiksliam elektros varžos matavimui. Pradžioje dirbęs minerologijos srityje, vėliau dėmesį sutelkė į elektros tyrimus ir tuo užsiėmė 60 m. Biochemijoje dirbo su gyvūnų šiluma ir reiškiniais susijusiais su augalų augimu, o taip pat daug laiko skyrė meteorologijai. Buvo produktyviu rašytoju.

6) Emilis Diubua-Reimonas (Emil Heinrich du Bois-Reymond, 1818-1896) – šveicarų kilmės vokiečių gydytojas ir fiziologas, atradęs veiksmo potencialo nervą ir vystęs eksperimentinę elektrofiziologiją. Jo brolis Polis Davidas buvo žinomu matematiku. Buvo mechanistinio materializmo atstovu. Savo bandymus aprašė darbe „Gyvūnų elektros tyrimai“ (1848).

7) Ivanas Sečenovas (1829-1905) – rusų gamtamokslininkas, fiziologas, pedagogas, švietėjas. Sukūrė rusų fiziologinę mokyklą ir pradėjo materialistinę psichologijos kryptį. Jis parodė, kad smegenų veikla susijusi su elektros srove. Jo mokslo populiarinimo veikalas „Smegenų refleksai“ (1866) pasirodė per patį kovos tarp religijos ir materialistinių pažiūrų įkarštį – ir knygą siekė uždrausti dėl „nepadorumo“. Jo garbei pavadintas krateris nematomoje Mėnulio pusėje ir asteroidas 5234.

8) Nikolajus Levakovskis (1833-1898) – vienas ankstyvųjų Ukrainos botanikų. Jam priklauso įdomūs eksperimentiniai darbai su augalų organų judėjimais. Skyrė didelę svarbą išoriniams veiksniams formuojant augalų formą (pvz., jų šaknų). Daug dirbo su kultūriniais augalais, pasirinkęs tuos, kurie gana smarkiai kinta – ir priėjo išvadą, kad drėgmė įtakoja šaknų formą. Nagrinėjo pušų ir beržų sąveiką miške.

9) Džonas Burdonas-Sandersonas (John Scott Burdon-Sanderson, 1828-1905) – anglų fiziologas. 1858 m. Anglijoje kilus difterijai, jį pasiuntė ištirti ligą. Vėliau jis gaudavo panašius paskyrimus, pvz., tirti galvijų marą ir cholerą (1866). Vėliau tyrė elektros reiškinius augaluose.

10) Nikolajus Spešniovas (1844-1907) – ukrainiečių mikologas ir fitopatologas. Persikėlęs į gimtąjį dvarą Pskovo gubernijoje, joje įsteigė žemės ūkio draugiją. Užsiminėjo elektrokultūra ir ją propogavo tarp gyventojų (tiesa, bergždžiai). Nuo 1891 m. dirbo Kaukaze vyriausiuoju Kachetijos vyndariu; 1894 m. ėmėsi tirti Kaukazo kultūrinių augalų grybinius susirgimus. Susirašinėjo su daugeliu Vakarų mokslininkų.

11) Jakovas Narkevičius-Jodko (Jakub Jodko-Narkiewicz, 1848-1905) – lenkų-baltarusių pianistas, gydytojas, fotografas, elektromagnetizmo tyrinėtojas. 1896 m. paskelbė apie auros tyrinėjimus ir pirmąsias jos nuotraukas. Elektros srovę naudojo elektroterapijai. Buvo karštu atmosferos elektros naudojimo žemės ūkyje šalininku. Pradėjo sistemingus metereologinius ir fenologinius stebėjimus Minsko gubernijoje.

12) Nikolajus Benardosas (1842-1905) – ukrainiečių inžinierius, elektrinio suvirinimo ir daugelių kitų išradimų įvairiose srityse (apie 200; tame tarpe ir žemės ūkyje) išradėjas.

13) Sergejus Kravkovas (1873-1938) – rusų agrochemikas, dirvožemininkas. Užsiėmė humuso susidarymo klausimais. 1898 m. paskelbė straipsnį apie elektros panaudojimą dirvožemiui. Po Spalio revoliucijos ėmėsi aktyviai ruošti žemės ūkio specialistus.

14) Andrejus Famincynas (1835-1918) – rusų botanikas, akademikas, visuomeninkas. Pagrindiniai darbai skirti fotosintezei ir augalų medžiagų apykaitai. Parašė pirmą Rusijoje vadovėlį apie augalų fiziologiją (1887). Tyrinėjo šviesos poveikį augalų augimui. Atrado dumblių simbiozę su pirmuonimis radioralijomis ir sukūrė simbiogenezės teoriją.

Lietuvos drugiai
Ugnies  ekologija
Žygiuojam į Saulės amžių
Galvaninės teorijos pradžia
Rajos - plokščios ir trankosi
Elektra, kol dar nebuvo vartotojų
Skafandrai: atsiradimas ir variantai
Elektra žemdirbystėje: ką atnešė 20 a.
Kas sieja vabzdžius ir krumpliaračius?
Kodėl jūra ardo Palangos kopas?
Kelmučiai, kurie šoka apie kelmus
Neversti: tylioji revoliucija
Žemės magnetinis laukas
Senas, bet mielas dviratis
Telefonai: 5G pagreitis
Matematika ir biologija
Kodėl kraujas raudonas?
Žmogus prieš miestą
Laivai iš ledo
Geodinamika
Musė cėcė
Vartiklis