Визначення параметрів електромагнітного поля для знищення личинок мух у тваринницьких приміщеннях

Автор(и)

  • Lyudmyla Mуkhaylova Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам'янець-Подільський, Україна, 32300, Україна https://orcid.org/0000-0002-3419-5446
  • Anatoliy Ryd Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам'янець-Подільський, Україна, 32300, Україна https://orcid.org/0000-0003-0154-0212
  • Pavel Potapski Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам'янець-Подільський, Україна, 32300, Україна https://orcid.org/0000-0003-4792-8992
  • Natalia Kosulina Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Артема, 44, м. Харків, Україна, 61012, Україна https://orcid.org/0000-0003-4055-8087
  • Aleksandr Cherenkov Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Артема, 44, м. Харків, Україна, 61012, Україна https://orcid.org/0000-0003-1244-8104

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.137600

Ключові слова:

знищення личинок мух, інтегральні рівняння Максвелла, параметри електромагнітного поля

Анотація

Розглянуто електромагнітний метод для знищення личинок мух – шкідників сільського господарства. З цією метою вирішено задачу про розподіл електромагнітних полів у їхньому організмі. Рішення проводиться на основі рівнянь Максвелла в інтегральній формі, які автоматично враховують граничні умови на поверхні розсіювачів. Оскільки пропонується електромагнітне випромінювання, довжина хвилі якого значно більша лінійних розмірів комах, отримані інтегральні рівняння визначені в наближенні квазістатики. Це дозволило перетворити інтегральні рівняння в систему лінійних неоднорідних рівнянь алгебри, рішенням яких стали компоненти електричного поля всередині личинок мух. Дослідження проведені для одношарових і двошарових комах еліпсоїдної форми. Отримані поля дають можливість визначити величини потенціалів, що виникають на покритті личинки, а також з’ясувати при яких значеннях відбувається пробій цього покриття, тобто загибель личинки мухи.

Для отримання залежності, що зв'язує кількість імаго з личинок мух з параметрами електромагнітного випромінювання при наявності адитивної перешкоди випадкового характеру, може бути застосовано повнофакторне планування другого порядку. Впливом електромагнітних полів піддавалися личинки мухи кінця другого віку. Опромінення личинок мухи електромагнітним випромінюванням здійснювалося в діапазоні частот 10,2–9,8 ГГц, щільністю потоку потужності 0,62–0,38 мВт / см2 і експозицією 2–12 с. Розвиток личинок спостерігався до формування та виходу дорослої комахи.

На основі багатофакторного експерименту знайдено оптимальні значення частот опромінення, щільності потоку потужності і експозиції. Для пригнічення комах в тваринницьких приміщеннях, починаючи зі стадії личинки і до виходу імаго, необхідне електромагнітне випромінювання з параметрами: частота 10,2 ГГц; щільність потоку потужності 0,37 мВт/см2;відносна нестабільність частоти генератора 10-8; експозиція 6 с. Вихід імаго з лялечок личинок мух в тваринницькому приміщенні, опромінених електромагнітним випромінюванням, склав менше 5 %.

Проведений експеримент з поросятами показав, що при хімічному методі обробки приміщення приріст в живій вазі склав 7,2 %, а при електромагнітному способі – 9,2 %.

Менший приріст в живій вазі при хімічній обробці пов'язаний з тим, що хімічний розчин негативно впливає не тільки на мух і їх личинки, а й на тварин. Проведені дослідження можуть бути використані для створення промислових установок по знищенню мух в тваринницьких приміщеннях

Біографії авторів

Lyudmyla Mуkhaylova, Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам'янець-Подільський, Україна, 32300

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра енергетики та електротехнічних систем в АПК

Anatoliy Ryd, Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам'янець-Подільський, Україна, 32300

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра енергетики та електротехнічних систем в АПК

Pavel Potapski, Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам'янець-Подільський, Україна, 32300

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра енергетики та електротехнічних систем в АПК

Natalia Kosulina, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Артема, 44, м. Харків, Україна, 61012

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра технотроніки і теоретичної електротехніки

Aleksandr Cherenkov, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Артема, 44, м. Харків, Україна, 61012

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технотроніки і теоретичної електротехніки

Посилання

  1. Veselkin, G. (1983). O vzaimootnosheniyah zoofil'nyh muh s domashnimi zhivotnymi. Veterinariya, entomology, 14, 138–146.
  2. Holton, G. (1978). The scientific imagination cases studies. Cambridg, 364.
  3. Ishaaya, I., Casida, J. E. (1987). Pyrethroid detoxificatijn and synergism in insects. Pestic. Chem. Hum. Welfare snd Environ, 3, 307–314.
  4. Cherenkov, A., Kosulina, N., Sapruca, A. (2015). Theoretical Analysis of Electromagnetic Field Electric Tension Distribution in the Seeds of Cereals. Research journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Scinces, 6 (6), 1686–1694.
  5. DeRouen, S. M., Miller, J. E., Foilt, L. D. (2010). Control of Horn Flies (Haematobia irritans) and Gastrointestinal Nematodes and Its Relation with Growth Performance in Stocker Cattle12. The Professional Animal Scientist, 26 (1), 109–114. doi: https://doi.org/10.15232/s1080-7446(15)30563-5
  6. McArthur, M. J., Reinemeyer, C. R. (2014). Herding the U.S. cattle industry toward a paradigm shift in parasite control. Veterinary Parasitology, 204 (1-2), 34–43. doi: https://doi.org/10.1016/j.vetpar.2013.12.021
  7. Gussmann, M., Kirkeby, C., Græsbøll, K., Farre, M., Halasa, T. (2018). A strain-, cow-, and herd-specific bio-economic simulation model of intramammary infections in dairy cattle herds. Journal of Theoretical Biology, 449, 83–93. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2018.04.022
  8. Klong-klaew, T., Sontigun, N., Sanit, S., Samerjai, C., Sukontason, K., Kurahashi, H. et. al. (2017). Field evaluation of a semi-automatic funnel trap targeted the medically important non-biting flies. Acta Tropica, 176, 68–77. doi: https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2017.07.018
  9. Miraballes, C., Buscio, D., Diaz, A., Sanchez, J., Riet-Correa, F., Saravia, A., Castro-Janer, E. (2017). Efficiency of a walk-through fly trap for Haematobia irritans control in milking cows in Uruguay. Veterinary Parasitology: Regional Studies and Reports, 10, 126–131. doi: https://doi.org/10.1016/j.vprsr.2017.10.002
  10. Denning, S. S., Washburn, S. P., Watson, D. W. (2014). Development of a novel walk-through fly trap for the control of horn flies and other pests on pastured dairy cows. Journal of Dairy Science, 97 (7), 4624–4631. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2013-7872
  11. Kienitz, M. J., Heins, B. J., Moon, R. D. (2018). Evaluation of a commercial vacuum fly trap for controlling flies on organic dairy farms. Journal of Dairy Science, 101 (5), 4667–4675. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2017-13367
  12. Limsopatham, K., Boonyawan, D., Umongno, C., Sukontason, K. L., Chaiwong, T., Leksomboon, R., Sukontason, K. (2017). Effect of cold argon plasma on eggs of the blow fly, Lucilia cuprina (Diptera: Calliphoridae). Acta Tropica, 176, 173–178. doi: https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2017.08.005
  13. Sher, L. D., Kresch, E., Schwan, H. P. (1970). On the Possibility of Nonthermal Biological Effects of Pulsed Electromagnetic Radiation. Biophysical Journal, 10 (10), 970–979. doi: https://doi.org/10.1016/s0006-3495(70)86346-9
  14. Pirotti, E., Otdelnov, V. (2007). Simulation of electromagnetic field distribution in small biological scopes (approximation of first and second order). Vestnik NTU KhPI, 41, 17–21.
  15. Nikolskiy, V., Nikolskaya, T. (1989). Electrodynamics and Propagation. Moscow, 544.
  16. Kalnitskiy, L., Dobrotin, D., Zheverzheyev, V. (1976). Special course of higher mathematics. Moscow, 389.
  17. Sretenskiy, L. (1946). The theory of Newtonian potential. Moscow, 324.
  18. Ilyin, V., Poznyak, E. (1999). Linear algebra. Moscow, 302.
  19. Deych, S. (1970). Modeli nervnoy sistemy. Moscow: Mir, 326.
  20. Leonov, V. M., Peshkov, I. B. (2006). Osnovy kabel'noy tekhniki. Moscow: Akademiya, 432.
  21. Shneyder, V. E., Sluckiy, A. I., Shumov, A. S. (1978). Kratkiy kurs vysshey matematiki. Moscow: Vysshaya shkola, 328.
  22. Ross, G., Ross, Ch., Ross, D. (1985). Insectology [Entimologiya]. Moscow: Mir Publ., 576.
  23. Cherenkov, A., Pirotti, E. (2000). Changes in membrane potential of biological cells in an external electromagnetic fields. Vestnik Kharkivskoho gosudarstvennogo politehnicheskogo universiteta, 92, 96–99.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-07-13

Як цитувати

Mуkhaylova L., Ryd, A., Potapski, P., Kosulina, N., & Cherenkov, A. (2018). Визначення параметрів електромагнітного поля для знищення личинок мух у тваринницьких приміщеннях. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(5 (94), 53–60. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.137600

Номер

Том 4 № 5 (94) (2018): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Lyudmyla Mуkhaylova, Anatoliy Ryd, Pavel Potapski, Natalia Kosulina, Aleksandr Cherenkov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.