Физика и её роль в сельском хозяйстве

Кузнецова М.Д., Воронина Г.В.

Многопрофильный колледж ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

Физика-это наука о природе. Она создаёт представление о научной картине мира , подчёркива -

ет нравственную ценность научных знаний , формирует системный взгляд на мир , где человек-часть

природы , а Земля-как открытая система .

На основе достижений физики перестраиваются все отрасли промышленности, в том числе и

сельскохозяйственное производство . Тесная связь физики с другими науками объясняется ее важно -

стью, значением , потому что она знакомит с общими законами природы ,которые управляют течени-

ем процессов в окружающем нас мире .

Проблемы сельского хозяйства вызывают особый интерес на современном этапе развития на -

шего государства .Они обусловлены развитием Агропромышленного комплекса и приданием ему

статуса одного из приоритетных национальных проектов . Реализация задач проекта должна приве-

сти к росту показателей сельскохозяйственного производства и развитию аграрного сектора аграрной

экономики .

Главная задача государственной программы-модернизация и переход к новой модели развития

Агропромышленного комплекса. Необходимо осваивать современные достижения развития науки и

техники, которые позволят повышать производительность труда ,уменьшать ресурсоёмкость произ-

водства продукции ,а для этого необходимо применение законов физики .

1)Наиболее важны разделы: механика, молекулярная физика и электродинамика, с помощью

них изучаются принципы действия сельскохозяйственных машин , их мощность и энерговооружен -

ность.

2)С помощью физики ведётся учёт и регулирование температуры и влажности, выясняется её

значение в сельском хозяйстве.

3) Законы физики лежат в основе осушения, увлажнения, орошения и других мелиоративных

мероприятий.

4) Физика помогает в совершенствовании механизации и автоматизации сельскохозяйственно -

го производства.

5) Законы физики необходимы в использовании электроэнергии в животноводстве ,в теплич-

ных хозяйствах.

6) Физика помогает развивать электрификацию сельского хозяйства.

7) В растениеводстве и животноводстве используются достижения атомной физики.

Для земледелия важно правильно измерять температуру воды, почвы ,воздуха . Можно ис-

пользовать обыкновенный термометр: обернуть его резервуар с жидкостью слоем ниток , когда тер-

мометр вынимается из воды, то некоторое время ещё находится в контакте с ней , потому что нитки

впитали воду, и в течение 0,5 минут ,находясь в воздухе , замеряется температура воды . Этого време -

ни достаточно для точных показаний термометра без влияний температур окружающего воздуха .

Чтобы измерить температуру воздуха , термометр устанавливают в специальной будке , имею-

щей двойные стенки и пропускающей свободно воздух ,но солнечные лучи его не нагревают.

Температуру почвы можно измерить при помощи термометра с изогнутым концом трубки под

углом 135 градусов . А с помощью полупроводникового электротермометра можно измерить темпера-

туру почвы с точность до 0,5 градусов Цельсия в течение нескольких секунд . Такой прибор измерят

температуру почвы на глубине 35 сантиметров .

В сельском хозяйстве применяется двигатель внутреннего сгорания .

Законы физики применяются в использовании солнечной энергии , в измерении тепловых яв-

лений , в плавлении и отвердевании , в испарении, парообразовании .

Важнейшие процессы движения тепла ,воды и углекислоты в почве и припочвенном слое воз-

духа до недавнего времени не имели своей теории . Была разработана математическая теория распро-

странения тепла такой сложной неоднородной среды как почва. С помощью этой теории изучаются

разные пути передвижения влаги со своими закономерностями , явление внутрипочвенной конденса -

ции испарения как с поверхности почвы, так и с растительного покрова .

Полевые работы невозможны без тракторов, сельскохозяйственных машин , а комплексная ме-

ханизация и автоматизация заменили ручной труд на животноводческих фермах .

Обработка почвы- это сложный процесс , поэтому необходима теория физических измерений,

которые вносит плуг в почву , теория резания и рыхления почвы , прилипания и её перемещения .

Пока такой теории нет . Профессор В.П. Горячкин предложил такие намёки , но он считал, что тео -

рия пахотных орудий- это проблема будущего .

Полупроводниковые автоматы регулируют в теплицы подачу питательных веществ , регулиру-

ют свет, температуру воздуха, содержание в нём углекислоты , следят за фотосинтезом в листьях в за-

висимости от потребности в растениях . Это происходит без участия человека . Технические средства

заменяют логические и управляющие функции человека . Полупроводниковые фотоэлементы опреде-

ляют освещенность как на поверхности, так и внутри травостоя и в лесу .

Но пока нет таких формул , чтобы узнать, как возрастёт наша власть над физическими факто -

рами урожая , когда мы точно будем знать требования растений и когда агротехника будет опираться

на количественную теорию процессов, протекающих в почве, в растениях , в окружающем воздухе .

В ней данные биологии и химии сочетаются с законами физики .

Считалось , что красные лучи отвечают за развитие растений, но опытным путём было доказа -

но, что растения требуют освещения , которое преобладает в солнечном спектре и к нему приспособ -

лен глаз человека . Только так вырастают полноценные овощи . Следовательно, требования к источ-

никам освещения для свето культуры растений те же , что и для животных и человека .Законы физики

говорят , что при низком освещении нужна высокая температура почвы и помещения . Не использо -

вание законов даёт неправильное представлений о количестве света , о способах обогрева теплиц , о

фотопериодизации. Применяя закон светокультуры, можно получать большие урожаи овощей в за-

крытом грунте, выращивание хлопка за 90 дней, томатов- за 60, редиса -за 50 .

Светокультура пока не имеет широкого распространения из-за ее дороговизны, но ее можно

преодолеть, овладевая спецификой закрытого грунта . Физические методы помогли открыть законо-

мерности, которые необходимы для свето культуры: условие света ,тепла и питания . Физические ме -

тоды вносят ясность в эту мало изученную область , помогают сделать ее доступной количественно-

му расчёту . Физика может дать расчёты, как обогревать неиспользованным теплом промышленных

производств, газовыми светильниками культурные растения и снизить расходы, сделать светокульту-

ру выгодной .

Законы механики в сельском хозяйстве применяются для линейных измерений. Это мерная са-

жень , бороздомер , мерная вилка , измерительные приборы, которые применяются при ремонте тех -

ники . Инерция используется в сельхозтехнике. Применяются в сельском хозяйстве измерения сил,

роль трения , учёт давления твёрдых тел, законы гидростатики , пневматические устройства. С помо -

щью физики идёт расчёт работы , мощности и энергии.

С помощью электричества увеличивается плодородие почвы, рассчитываются источники пита-

ния. Применяется в сельском хозяйстве химическое действие тока . Электрические приборы исполь -

зуются в сельском хозяйстве повсеместно. Это бензомер, динамометр , водяной реостат. Физика по -

могает делать расчёты электроэнергии , которая потребляется сельхоз машинами . По законам физи-

ки создаётся электроэнергетика сельского хозяйства. Физика изучает световые явления , которые

применяются в сельском хозяйстве . В современном сельскохозяйственном производстве необходимо

применение излучения из спектров излучения в растениеводстве . При этом необходимо развитие ав -

томатизации и телеуправления.

Таким образом, важнейшими задачами физики в сельском хозяйстве являются:

1)

Приспособления светового , теплового и водного режима к потребностям выращивае-

мой культуры.

2)

Изучение процессов :теория обработки почвы , механизм и законы движения воды и

тепла в почве , процессы сушки зерна и трав, разработка на основе теории пахотных орудий, приёмов

снижения затрачиваемой работы при помощи электросмазки, вибрации .

3)

Передовые приемы и методы современной физики для разработки количественной

агротехнической науки .

4)

Рациональная экономика светокультуры.

5)

Автоматизация и телеуправление производственными процессами .

6)

Автоматический контроль за хранением и транспортировкой продуктов сельского хо-

зяйства .

Физики доказали, что могут принять деятельное участие в подъёме сельского хозяйства. Необ -

ходимо направить физику и физиков на великое дело помощи сельскому хозяйству, открыть новый

сельскохозяйственный фронт физического знания.