Вы здесь

Электрические источники световой и лучистой энергии

Использование лучей оптического спектра в сельском хозяйстве

Необходимым условием жизни и нормального развития растений и животных является оптическое облучение. Оптическое излучение— лишь небольшая часть спектра электромагнитных колебаний. Весь спектр занимает большой диапазон излучений от космических лучей до медленных электрических колебаний.

В оптическую часть спектра включаются световые и граничащие с ней, с одной стороны, инфракрасные и с другой — ультрафиолето-ные излучения. В длинноволновой части к оптическому излучению примыкают ультракороткие радиоволны, в коротковолновой — рентгеновские лучи. Для измерения длин волн оптической части спектра в качестве единицы измерения применяют нанометр (нм) и микрометр (мкм): 1 нм = 10-3 мкм = 10-6 mm=10-9 м.

В табл.2 приводится характеристика оптического спектра излучений.

Из всех излучений оптического спектра в сельском хозяйстве наиболее широко используется видимое излучение, т. е. излучение, способное создавать зрительное ощущение. Диапазон видимого излучения лежит между 380 и 760 нм. Он используется для создания необходимого уровня освещенности в производственных, административных, бытовых помещениях, а также для освещения улиц и открытых пространств. При облучении растений осуществляется процесс фотосинтеза растений, т. е. образование органического вещества, которое затем используется человеком и животными. Свет является важным фактором также и в развитии животных и птицы. Влияние света на растения и животных определяется не только уровнем освещенности, но и продолжительностью светового воздействия в течение суток, чередованием светлых и темных периодов. Для освещения животноводческих помещений применяют лампы накаливания и люминесцентные лампы.

В сельскохозяйственном производстве широко используется инфракрасное излучение, диапазон которого начинается у верхней границы видимого света (780 нм) и заканчивается условно на длине 340 000 нм. Весь диапазон инфракрасных лучей условно разбивается на три зоны: ИК-А (760—1400 нм), ИК-В (1400—3000 нм) и ИК-С (3000—340 000 нм). Инфракрасные лучи невидимы и не могут вызывать зрительного ощущения.



Основным свойством инфракрасных лучей является тепловое действие, которое проявляется в нагревании тел при поглощении ими инфракрасных лучей. Инфракрасные установки применяются в основном для обогрева молодняка животных и птицы, нагрева различных объектов, материалов и для сушки. Чрезмерное облучение растений инфракрасными лучами может вызвать их перегрев и гибель.

Облучение инфракрасными лучами сельскохозяйственных животных и птицы ускоряет их развитие, активизирует обмен веществ, кровообращение, уменьшает восприимчивость к болезням и т. д. Наиболее эффективными для облучения животных и птицы являются лучи зоны ИК-А, которые имеют наибольшую проникающую способность в ткани организма. Избыток инфракрасных лучей приводит к перегреву и гибели клеток живых тканей (при температуре выше 43,5° С). Такой нагрев находит применение при дезинсекции зерна, когда насекомые-вредители нагреваются быстрее и сильнее зерна и погибают.

Ультрафиолетовое излучение занимает диапазон по длине волн от 380 до 10 нм. Ультрафиолетовые лучи также невидимы, но вредны и опасны для зрения. В интервале между 10,0 и 380 нм лучи делятся на три зоны: УФ-А (315—380 нм), УФ-В (280—315 нм) и УФ-С (10,0—280 нм). На растения ультрафиолетовые лучи с длиной волны короче 295 нм действуют угнетающе.

Ультрафиолетовые лучи зоны А способны при облучении некоторых веществ вызывать их свечение, называемое фотолюминесценцией или люминесценцией.

Лучи зоны А используются для люминесцентного анализа химического состава веществ и качественной оценки сельскохозяйственных продуктов (всхожесть и поврежденность зерна, степень загнивания картофеля, порчи мяса и т. п.), а также для получения видимого света путем облучения некоторых веществ.

Излучение зоны УФ-В оказывает сильное биологическое действие на живые организмы. При облучении этими лучами в организме провитамин D превращается в витамин D, способствующий усвоению организмом фосфорно-кальциевых соединений, которые влияют на прочность костей скелета животных и птиц. Поэтому лучи этой зоны используются как антирахитное средство. Излучение УФ-В обладает сильным эритемным действием, т. е. при облучении возникает покраснение кожи (эритема), благотворно влияющие на жизнедеятельность организма.

Ультрафиолетовые лучи зоны УФ-С способны убивать микроорганизмы, в частности бактерии, т. е. обладают бактерицидным действием и используются для стерилизации тары, воды, воздуха в помещениях и т. д.