Инновационный метод борьбы с синантропной флорой транспортных путей на примере борщевика Сосновского с помощью растений-ремедиаторов

Актуальность

Расширение территории распространения борщевика Сосновского, охватившего в настоящее время Центральный и Северо-Западный районы РФ, а также не прекращающееся его распространение в соседние районы, обусловили активный поиск методов и средств борьбы с ним. Несмотря на то, что разработаны методические рекомендации, а в ряде регионов приняты долгосрочные программы по уничтожению неконтролируемых зарослей борщевика Сосновского, из-за недооценки всех аспектов жизненной стратегии этого вида и несогласованности действий на соседних территориях желаемого результата достигнуть не удалось. 

В связи с этим предлагаемый нами аэродинамический метод борьбы с борщевиком Сосновского является актуальным.

Цель

Разработать инновационный аэродинамический метод борьбы с борщевиком Сосновского с помощью растений-ремедиаторов.

Задачи

1. Собрать, структурировать и изучить литературные источники по данной теме.

2. Создать математическую и физическую модель конструкции по аэродинамическому переносу семян растения-ремедиатора (кострец безостый, козлятник, ёжа) борщевика Сосновского.

3. Провести испытания конструкции по аэродинамическому переносу семян растения-ремедиатора (кострец безостый, козлятник, ёжа) борщевика Сосновского.

4. Оценить влияние семян растения-ремедиатора, распылённых с помощью аэродинамического способа, на всхожесть борщевика Сосновского.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Макет фуры, выполненный из фанеры, с закреплённой на крыше конструкцией для рассеивания семян
• Семена борщевика и растений-ремедиаторов (козлятник, кострец безостый, ёжа сборная)
• Штангенциркуль типа шцц-1
• Электропылесос «Чайка-3» мощностью 370 Вт
• Анемометр с крыльчаткой Аda aerotemp ip65 а00546
• Ёмкости для проращивания семян

Описание

Работа над проектом была выполнена автором в три этапа.

На первом этапе

• автор изучил литературные источники, отражающие состояние проблемы и пути её устранения;

• разработал математическую и физическую модели конструкции по аэродинамическому переносу семян растения-ремедиатора (кострец безостый, козлятник, ёжа) борщевика Сосновского;

• автор определился с экспериментальной базой, в качестве которой была выбрана ГБОУ Школа № 1516.

На втором этапе

• автор создал конструкцию по аэродинамическому переносу семян растения-ремедиатора (кострец безостый, козлятник, ёжа) борщевика Сосновского. Макет «фуры» выполнен из фанеры. На крыше транспортного средства установлена конструкция для рассеивания семян растений-ремедиаторов, которая представляет собой: 1) вертикальную ёмкость для семян; 2) входное и выходное отверстия; 3) пластиковую трубку, изогнутую при высокой температуре в виде части логарифмической спирали.  С учётом конструкции транспортного средства (макет «фуры») нами была рассчитана логарифмическая спираль, которая позволила выбрасывать семена на максимальное расстояние, равное 4–6 метрам соответственно;

• были проведены два эксперимента по аэродинамическому переносу семян растения-ремедиатора (кострец безостый, козлятник, ёжа) борщевика Сосновского: первый эксперимент проводился на реальных семенах растений-ремедиаторов, второй – на моделях семян растений-ремедиатора (в качестве «модели семян козлятника» использовалось пшено, ёжи – длиннозёрный рис, козлятника – круглозёрный рис).

Во время экспериментов авторы определили гранулометрический состав семян-ремедиаторов, зависимость скорости истечения сыпучего материала из бункера от коэффициента текучести, а также оценили влияние семян растений-ремедиаторов, распылённых с помощью аэродинамического способа, на всхожесть борщевика Сосновского.

На третьем этапе

•      авторы обработали результаты исследований;

•      обобщили и систематизировали собранный материал;

•      оформили проектную работу.

Авторы использовали следующие методы исследования:

1. Теоретический анализ и обобщение
2. Биологическое наблюдение
3. Методы математической статистики

Результаты работы/выводы

1. При выполнении проекта были собраны, структурированы и изучены литературные источники по данной теме.

2. Созданы математическая и физическая модели конструкции по аэродинамическому переносу семян растения-ремедиатора (кострец безостый, козлятник, ёжа) борщевика Сосновского.

3. Проведены испытания конструкции по аэродинамическому переносу семян растения-ремедиатора (кострец безостый, козлятник, ёжа) борщевика Сосновского.

4. Оценено влияние семян растения-ремедиатора, распылённых с помощью аэродинамического способа, на всхожесть борщевика Сосновского.

5. Для борьбы с борщевиком Сосновского можно рекомендовать такие растения-ремедиаторы, как козлятник, ёжа, поскольку они обладают хорошей текучестью при аэродинамическом распылении и высокой продуктивностью.

Перспективы использования результатов работы

Создание действующей конструкции для борьбы с борщевиком Сосновского в реальных условиях анемохорическим методом.

Награды/достижения

1. Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину 2021» – победитель;

2. Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни 2021» – призёр;

3. Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни 2022» – участник заключительного этапа;

4. Открытая московская инженерная конференция школьников «Потенциал – 2022» – призёр;

5. Открытая научно-практическая конференция «Дети – творцы XXI века» 2022 – победитель;

6. Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ обучающихся (Региональный этап Всероссийского конкурса научно-технологических проектов «Большие вызовы») – призёр