DE2543399A1

DE2543399A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von pflanzlichen organismen

Info

Publication number: DE2543399A1
Application number: DE19752543399
Authority: DE
Inventors: Zeera Polyandre Charnoe
Original assignee: Devatron Ltd
Current assignee: Devatron Ltd
Priority date: 1974-09-28
Filing date: 1975-09-29
Publication date: 1976-04-08
Also published as: US4055915A; GB1539176A; DK438175A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von pflanzlichen Organismen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von pflanzlichen Organismen, z.B. Samen, Pflanzen oder dgl.. Die Erfindung betrifft insbesondere die induzierte Beschleunigung der Metabolismen von Samen und Pflanzen.

In den verschiedenen Branchen der Land- und Gartenwirtschaft wird ein erhebliches Ausmaß an Zeit, Geld und Mühe aufgewendet, um zu versuchen, bei Samen eine raschere und gleichmäßigere Kei-

609815/0996

mung und bei Pflanzen ein rascheres Wachstum zu induzieren. Die Vorteile einer derartigen Beschleunigung der Metabolismen von Pflanzenorganismen liegen auf der Hand und werden zunehmend wichtig in einer Welt, in der ein wachsender Bedarf an schneller als üblicherweise bisher hergestellten Nahrungsmitteln besteht.

Demgemäß ist die Erfindung in erster Linie auf ein Verfahren zur Herbeiführung einer Beschleunigung des Metabolismus von pflanzlichen Organismen, z.B. Samen, Pflanzen oder dgl., gerichtet, daß die Schritte der Prüfung der Organismen zur Bestimmung einer von denselben bevorzugten Frequenz sowie eine Beschallung der Organismen bei dieser "günstigen Frequenz", während die Organismen den normalerweise gegebenen Wärme-, Licht- und Feuchtigkeitsbedingungen ausgesetzt sind, umfaßt.

Falls alle Vorteile des Beschallungverfahrens erreicht werden sollen, wird der pflanzliche Organismus vorzugsweise regelmäßig untersucht, um seinen Fortschritt zu verfolgen. Im geeigneten Falle werden die Wärme-, Licht- und Feuchtigkeitsbedingungen, denen der Organismus ausgesetzt ist, rascher als normal geändert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform für die Verstärkung des Pflanzenwachstums wird ein geringer ekktriscuer Abfragestrom an bzw. über einen Bereich der Pflanze angelegt, die Pflanze wird verschiedenen vorbestimmten Schallfrequenzen ausgesetzt und Schwankungen in dem Abfragestrom werden gemessen, so daß das optimale Ansprechen der

609815/0996

Pflanze beim Variieren der Schallfrequenz bestimmt werden kann. Danach wird die Planze einer Beschallung mit der "bevorzugten Frequenz" ausgesetzt, und zwar bei der gemessenen Frequenz, die ein vorbestimmtes optimales Ansprechen erzeugte.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung für das Keimen von Samen werden die Samen einer Beschallung ausgesetzt, deren Frequenzbereich variiert wird. Der von den Samen ausgesendete und reflektierte Schallpegel wird gemessen, um zu bestimmen, welche Frequenzen am besten von den Samen absorbiert werden. Die "bevorzugte Frequenz" wird dann aus den am besten absorbierten Frequenzen ausgewählt, und zwar durch Anwendung eines durch ausgewählte Exemplare der Samen geleiteten elektrischen Abfragestroms, während die Samen der Beschallung bei den jeweiligen am besten absorbierten Frequenzen ausgesetzt werden, wobei die Widerstandscharakteristik der jeweiligen Samen angibt, welche Frequenz die "bevorzugte" ist.

Die Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zur Herbeiführung eines Unterbrechens der Wachstumsruhe und/oder zur Herbeiführung der Keimung einer Partie von Samen gerichtet, wobei diese Vorrichtung einen Wasserbehälter, einen innerhalb des Wasserbehälters angeordneten perforierten Samenbehälter sowie in dem Samenbehälter angeordnete Schallerzeugungsmittel einschließt.

Die Schallerzeugungsmittel-sind vorzugsweise in Form eines RoIl-

809815/0998

-H-

membranlautsprechers ausgebildet. ·

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert, wobei auf die Zeichnungne Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herbeiführung eines Abbruchs der Wachstumsruhe und/oder zur Förderung des Keimens einer Partie von Samen gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer gegenüber in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung modifizierten Ausführungsform;

Fig.3-5 schematische Darstellungen von Teilen der in Fig.2 gezeigten Vorrichtung.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Wasserbehälter:1 einen äußeren Käfig 2 mit einem inneren flexiblen Kunststofffutter 5. Innerhalb des Futters 3 ist ein umgekehrtes, perforiertes, konisches Gefäß 4 eingebaut, welches aus rostfreiem Stahl besteht und mit einer flexiblen Kunststoffschicht 5 abgedeckt ist, die mittels eines nicht gezeigten starren Rings entlang ihres Umfangs festgelegt ist.

Auf dem oberen offenen Ende des Gefäßes 4 ist ein Rollmembran·*

609815/0996 ,

lautsprecher 6 befestigt.

Gemäß Fig. 2 weißt eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung der Fig. 1 an Stelle des Käfigs 2 und des Futters 3 eine Betonschale 7 auf, deren Umfang eine sich in den Raum unterhalb des Gefäßes 4 öffnende Auslaßleitung 8 bildet. Eine Einlaßleitung 9 oberhalb der Leitung 8 führt in den oberen Bereich des Gefäßes 4 und kann mit einer Anordnung von nicht gezeigten Keramikdochtne ausgestattet werden. Die Keramikdochte können dazu dienen die in das Gefäß 4 eingezogene Luft mit einem erforderlichen Feuchtigkeitsgrad auszustatten. In der Schicht 5 ist ein Sameneinlaß 10 vorgesehen. Ein Samenauslaß 11 erstreckt sich in abwärts Rictung vom Zentrum des Gefäßes ¹J, das innerhalb der Schale 7 drehbar angeordnet ist, so daß durch den Einlaß 10 eintretende Samen gleichmäßig in dem Gefäß H verteilt werden können. Im übrigen ist die Vorrichtung ähnlich zu der in Fig. 1 gezeigten.

Gemäß Fig. 3 weißt der Lautsprecher 6, der in einer bisher nicht gezeigten Ausführungsform ausgebildet ist, eine Membran 12 auf. Die Membran umfaßt einen kegeistumpfförmigen Bereich 13 mit einem Flansch 14 entlang seiner Basis und einem zentralen schallerzeugenden, einstückig mit dem Bereich 13 ausgebildeten Bereich 15 auf* An dem Bereich 15 ist eine innere Wicklung 16 befestigt und so angeordnet, daß sie bei Zufuhr von Gleichstrom ein gleichstromiges magnetisches Feld liefert. Eine äußere Feldwicklung 17 ist eng um die Wicklung 16 angeordnet und wirkt bei der Zufuhr eines

... 6 609815/099S

Wechselstroms auf die Wicklung 16 und von dort auf den Bereich 15, wobei der letztere zum Oszilieren gebracht wird und somit Schall mit einer gewünschten Frequenz erzeugt.

Die Membran 12 ist in einem luftdichten Raum 18 befestigt, welcher mit einem rückwertigen Trichter 19 und einer mit einer nicht gezeigten Vakuumpumpe verbundenen Druckregelungsöffnung 20 versehen ist.

Die Membran ist aus einem mit Dacron verstärktem, bei Raumtemperatur vulkanisiertem Silikonkautschuk hergestellt. Die Wicklung 16 ist durch Ätzung der'^; äußeren Kupferschicht eines aufgerollten gedruckten Schaltungsbrettes hergestellt. Die Ätzung wird unter Anwendung von Elektrolyse in einem mit Blasen gefüllten elektrotyschen Medium durchgeführt, wobei die sphärische Ausbildung der Blasen zur Ausbildung eines schraubenförmigen Einschnitts mit teilweise kreisförmigem Querschnitt durch die äußere Kupferschicht dient und eine Neigung zur Ausbildung von Unterschneidungen des dem Einschnitt benachbarten Kupfers verhindert.

Der Einschnitt wird dann mit Thorium Dioxid gefüllt und die gesamte Wicklung wird mit isolierendem Silikonlack beschichtet.

Daß so erhaltene, die Wicklung tragende Kunststoffrohr wird mittels Klebstoff/an den Silikonkauttschukbereich der Membran befestigt, so daß die Wicklung 16 innerhalb des Raums oberhalb des Gefäßes 4 durch den Silikonkautschuk eingeschlossen wird. Der kleine Abstand zwischen der Wicklung 16 und der sie umgebenden Wicklung 17

80981S/099S ... τ

wird mit MoIybdaen Disulphid als Abstandsmittel gefüllt.

Wie weiterhin auch aus den Figuren ¹J und 5 ersichtlich ist der rückseitige Trichter 19 aus zwei im Abstand von einander angeordneten Ringen 21, 22 mit verschiedenen Durchmessern gebildet, wobei die Ringe durch eine Vielzahl von Drähten 23 miteinander verbunden sind. Die Drähte 23 bilden einen Hals bzw. eine Einschnürung mit einem allgemein hyperbolischen Umriß, wenn die Ringe relativ zueinander gedreht werden. Die Drähte 23 sind mittels eines nicht gezeigten elastischen Kunststoffgewebes miteinander verbunden, so daß das rückseitige Horn einen Raum mit einem einstellbaren Auslaß über den Einschnitt zu einer Kammer 24 bilden kann, wobei die Kammer 2k mit der Vakuumpumpe verbunden ist. Die Verwendung der Vakuumpumpe und die Einstellung der Einschnürung gestattet eine Änderung der akustischen Belastung der Membran 12. Üs hat sich gezeigt, daß man so Schall mit hoher Auflösung erhalten kann.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß bei einer Anwendung der Beschallung zur Beschleunigung des Metabolismus eines pflanzlichen Organismus die aufgewendete Intensität des Schalls nicht einen kritischen Paktor darstellt. Allgemein hält man einen vorteilhaften Effekt, wenn man eine Schallintensität im Bereich von 70 bis 120 db anwendet. An der oberen Grenze dieses Bereichs kann jedoch eine EnergieVerschwendung vorliegen, während am unteren Ende des Bereichs die Intensität möglicherweise nicht einen optimalen Effekt bewirkt. Der optimale Effekt kann er-

609815/0996 "· ⁸

reicht werden, in dem man die minimale Intensität, die die besten Ergebnisse bewirkt, bestimmt, und die Geometrie der Vorrichtung und der Samenpartie so anordnet, daß sämtliche Samen einer Intensität ausgesetzt werden, die, von der oberen Bereichs· grenze betrachtet, so nahe wie möglich an der minimalen Intensität liegt. Es ist leicht ersichtlich, daß ein Kosten/Nutzen-Verhältnis eine Rolle spielt, wenn die Verwendung eines Intensitätspegels oberhalb eines bestimmten Pegels zu verringerten Ausbeuten führt. Wie jedoch bereits oben ausgeführt wurde, stellt die Intensität nicht einen kritischen Paktor dar und ein wirksamer Pegel kann in leichter Weise bestimmt werden.

Beim Keimen von Samen wird im allgemeinen eine Partie von Samen mit Schall "bombardiert", wobei man die Schallfrequenz variiert, während der ausgesendete und von den Samen reflektierte Schall unter Verwendung von herkömmlichen Ausrüstungen bestimmt und gemessen wird. Die Frequenz bzw. die Frequenzen, die die geringste gemessene Aussendung und Reflektion des Schalls durch die Samen bewirken, wird bzw. werden als "am besten absorbierte" Frequenzen bezeichnet.

Wenn die am besten absorbierten Frequenzen festgestellt worden sind, werden willkürlich ausgewählte Samen jeweils mit einem einander zugeordneten Elektrodenpaar verbunden. Eine der Elektroden wird mit dem Samenembryo und die andere Elektrode mit dem Endosperm verbunden. Zwischen die Elektroden wird dann ein Ab-

60981 S/0996

frageström angelegt, der stetig von 0 bis 40 m A Gleichspannung verstärkt wird, während der zu prüfende Samen bei einer der "am besten absorbierten" Frequenzen beschallt wird. Durch die Beschallung mehrerer derartiger Samen bei jeder der am besten absorbierten Frequenzen und durch die Bestimmung der Widerstandscharakteristiken der jeweiligen Samen bei der Steigerung der Abfrageströme von 0 bis 40 mA kann die Frequenz bzw. können die Frequenzen, die ein optimales Ansprechen der Samen ergeben, bestimmt werden. Sie stellt die "bevorzugte Frequenz" dar, die gewöhnlich eine einzige Frequenz ist, jedoch auch eine Kombination von Frequenzen umfassen kann, welche jeweils gute Ansprachen ergeben.

Es aht sich gezeigt, daß diejenigen Widerstandscharakteristikkurven, die im allgemeinen glatt bzw. ebenmäßig verlaufen, die besten der "am besten absorbierten" Frequenzen anzeigen, während bei unerwünschten Frequenzen die Widerstandscharakteristikkurve eine plötzliche Unregelmäßigkeit zeigt (wodurch beispielsweise ein Zerreißen der Zellwände angezeigt wird).

Eine Samenpartie wird dann einem Schall bei der "bevorzugten Frequenz" ausgesetzt, und zwar in der Weise, daß so viele Samen wie möglich einer als wirksam bekannten Intensität unterworfen werden. Dies kann in dex· einfachsten und zuverläßigsten Weise geschehen, in dem man den Schall quer durch eine einzige (nicht notwendigerweise· flache) Samenschicht leitet.

809815/0996 "· ¹⁰

Wenn man in Wachstumsruhe befindliche Samen üblichen Umgebungsbedingungen bezüglich Wärme, Licht und Feuchtigkeit (einschließlich Luftfeuchtigkeit) aussetzt, die geeignetst zum Herbeiführen der Keimung sind, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Scall bei der "bevorzugten Frequenz" der Samen anzuwenden. Es hat sich gezeigt, daß Samen früher und gleichmäßiger entsprechende Wachstumsstufen erreichen, wenn man Schall bei der "bevorzugten Frequenz" aufwendet.

Ein besonderst interessantes Gebiet der Samenkeimung ist das Malzen von Gerste, bei es einen Anfangsschritt des "Einweichens" einschließlich einer Wiederholung eines Kreislaufs von ersten und zweiten Stufen gibt, in welchen die Samen (Körner) jeweils betränkt und beatmet werden (bzw. einen Entzug von Wasserdampf und Kohlendioxid unterworfen werden).

Nach dem "Einweichen" wird die Keimung der Körner in Form einer dritten Stufe bei 1Q05& Luftfeuchtigkeit und 15°C für einen Zeiträum von einigen Tagen fortgesetzt.

Während eines typischen zyklischen KeimungsVerfahrens wird die Beendigung der anfänglichen Stufe des Unterbrechens der Waohstumsruhe durch die Feststellung eines Feuchtigkeitsgehalts von mehr als h5% in dem Embryo eines jeden Vertreters einer Samenprobe bestimmt. Dann wird mit der zweiten Stufe begonnen und ihr Abschluß wird durch die Bestimmung von Giberillinsäure in einer interzellulären Auswaschung einer Samenprobe festgestellt. So-

809815/0990 ·*· ^1X

bald die zweite Stufe beendet ist, wiederholt man den Zyklus der ersten und zweiten Stufen bis im Endosperm Cytase erscheint. Der Abschluß jeweils der ersten und zweiten Stufen während den auf den ersten Zyklus folgenden Zyklen wird in einfacher Weise bestimmt, in dem man die gleiche Zeitdauer für die Stufe wie für den ersten Zyklus bestimmt verwendet.

Wenn in dem Endosperm Cytase erscheint·, führt man die dritte Stufe auf.

Durch die Bestimmung derartiger Versuchskriterien für eine repräsentative Samenprobe kann man die Verbesserung bezüglich der Geschwindigkeit des Keimprosses infolge der Beschallung bestimmen. Optimale Zykluszeiten können für alle anschließenden Keimungsverfahren bestimmt werden, die Samen der gleichen Sorte betreffen, ohne daß es dabei erforderlich ist, wiederholte Versuche durchzuführen, um die Entwicklung der Samen während der

der
Keimung zu bestimmen. NachYFeststellung von Cytase im Endosperm hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Schall nicht nur bei den "bevorzugten Frequenzen" der Samen bereit zu stellen, sondern auch bei einer "bevorzugten Frequenz" für die resultierende Pflanze. Diese "bevorzugte Pflanzenfrequenz" wird bestimmt, in dem man einen kleinen "Abfragegleichstrom" zuführt, z.B. etwa 40 mA Gleichspannung über einen Bereich der Pflanze, z.B. ein ·

... 12

609815/0996

Blatt. Man mißt dann die Änderung des Stroms, während man Schall mit verschiedenen Frequenzen auf die Pflanze einwirken läßt.

Es wurde gefunden, daß beim Abbilden des Abfragestroms auf einem Oszilloscopschirm der Widerstand der Pflanze vor irgend einer Beschallung sich so ändert, daß sich in dem Abfragestrom eine leichte Oszillation bzw. Kräuselung ausbildet. Es wurde weiterhin gefunden, daß Schall mit einer diskreten Frequenz oder mehreren die Amplitude der Kräuselung beeinflussen kann, so daß in der Spur des Abfragestroms "glatte Teile" und "Ausbrüche" zeigen. Zusätzlich wurde gefunden, daß die die "glatten Teile" in der Spur erzeugenden Frequenzen das Wachstum der Pflanze am meisten stimulieren.

Die Beschleunigung der Samenkeimung und des Pflanzenwachstums konnte bei Gerste, Weizen, Tomaten, Rüben, Karotten, Spinat, Rettich, grünen Ziebeln, Sellerie, Gemüse sowie Avokados nachgewiesen werden. Beim Vergleich mit Kontrollpflanzen (bei denen kein Schall angewendet wurde) konnte man erhebliche Verbesserungen in Bezug auf die Größe der Ernte in der Größenordnung von 2,4 bis 3,1 bei ähnlichen Wachstumszeiten feststellen.

Ss hat sich auch gezeigt, daß eine "bevorzugte Frequenz" von 330 Hz für die Samenkeimung und ^96O Hz für das Pflanzenwachstum mit guten Ergebnissen für die oben genannten Pflanzen angewendet werden kann, obwohl sich auch andere günstige Frequenzen

609815/0996 **' ¹³

als nützlich erwiesen haben, z.B. 230 Hz und 305 Hz für die Same nkeimung.

Es wird angenommen, daß die Anwendung von Schall bei den günstigen Frequenzen den Plüssigkeits- und/oder Molekulartransport innerhalb der bzw. zwischen den Zellen und durch die Zellwände erleichtern kann. Es konnte auch gezeigt werden, daß beschallte Pflanzen ungewöhnlich frei von Insektenbefall bleiben.

Für die Beschleunigung des Wachstums von Pflanzen, die auf herkömmliche Weise oder aus schallgekeimten Samen gebildet wurden/» hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Beschallung lediglich bei der "vorteilhaften Pflanzenfrequenz" durchzuführen (d.h. ohne die "vorteilhafte Samenfrequenz")· Eine Schallfrequenz im Bereich von 70 bis 120 db hat sich wiederum als wirksam erwiesen, obwohl die Intensität im Vergleich zu der Frequenz nicht kritisch ist. Es ist zu beachten, daß Bezugnahmen auf Schallintensitäten als an der Pflanze oder dem Samen gemessene Intensitäten zu verstehen sind, d.h. als effektive Schallintensität.

Zur Keimung von Gerste unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtungen werden in Wachstumsruhe befindliche Gerstenkörner in das Gefäß 4 gegeben. Der Behälter 1 wird mit Wasser gefüllt, um die Körner durch Infiltration durch die Perfurationen des Gefäßes 4 zu tränken. Der Lautsprecher 6 wird dann in Tätigkeit gesetzt,

... 14

609815/099S

um den Körnern Schallenergie über das leitende Medium Wasser, das zur Ausbildung iner minimalen freien Oberfläche von dem Behälter 1 und der Schicht 5 eng umschlossen ist, Schallenergie zu zuführen. Nach einer vorbestimmten Tränkungsdauer , z.B. 8 Stunden, wird das Wasser aus dem Behälter 1 abgelassen. Danach beginnt eine "Entzugsstufe" von 14 Stunden, während der Wasserdampf und Kohlendioxid aus dem Gefäß 4 mittels einer Vakuumpumpe abgezogen wird. Die Beschallung mittels des Lautsprechers 6 wird während dieser Abzugsstufe fortgesetzt. Die Abzugsstufe bildet mit der "Tränkungsstufe" einen Zyklus eines multizyklischen Prozesses, der als "Einweichen" bezeichnet wird, das Unterbrechen der Wachstumsruhe der Körner induziert und die Keimung bewirkt. Es hat sich gezeigt, daß die Beschallung während der Einweichoperation zu einer 50% Verringerung ihrer Dauer führt, um die Körner zu einer ähnlichen Stufe in ihrer Keimung zu bringen. Es hat sich auch gezeigt, daß die Stufen der Einweichzyklen abgekürzt werden können und daß es möglich ist, eine für Mälzzwecke adäquate Keimung unter Verwendung von zwei Zyklen zu erhalten, die jeweils eine Tränkungsstufe von 6 Stunden und eine Abzugsstufe von 10,5 Stunden aufweisen.

Nach Beendigung der Einweichoperation wird die Keimung fortgesetzt, in dem man die Körner bei 100$ Feuchtigkeit und 15°C für eine bestimmte Zeit hält, innerhalb derer man kontinuierlich Schall (jetzt einschließlich der "bevorzugten Pflanzenfrequenz") einwirken läßt, bis man eine gewünschte Stufe der

... 15

θ 0 9 815/0 9 9 S

Keimung erhalten hat. Es hat sich erneut gezeigt, daß diese letztere Periode, die bei herkömmlichen Verfahren etwa 6 Tage beträgt, um bis zu 50% verringert werden kann, wenn man Schall anwendet. Ein hiermit verbundener Vorteil der Beschallung ist dadurch bedingt, daß die tinterbrechnung der Wachstumsruhe der Körner viel eher gleichzeitig erfolgt als bei herkömmlichen Verfahren. Die anschließenden Keimungsgeschwindigkeiten sind weiterhin gleichmäßiger.

Es hat sich gezeigt, daß zusätzlich zu der Stimulierung der Keimung die Beschallung bewirkt, daß die Verflechtung der Keimlinge von den keimenden Körnern verhindert wird, so'daß es nicht oder praktisch nicht erforderlich ist, die üblichen Schritte des Rührens oder Umschichtens der Körner zur Verhinderung der Verflechtung durchzuführen. Es wird angenommen, daß dieser zuletzt genannte herkömmliche Schritt den Nachteil hat, daß die Geotropenmechanismen der Körner gestört werden und daß der Keimungsprozeß verlangsamt werden kann.

Es wurde gefunden, das Schall mit der relativ niedrigen Frequenz von 230 Hz , 305 Hz und 330 Hz und Pegel von etwa 95 bis 120 db bei dem oben beschriebenen Gerstenkeimverfahren gute Ergebnisse liefern. Es wurde weiterhin gefunden, daß es bezüglich des Wirkungsgrades günstig ist, die freien Wasseroberflächen auf ein Minimum zu verringern (die aufbrechen und somit die Schallenergie zerstreuen können), wenn die Samen während der Beschallung

609815/0996

von Wasser umgeben sind.

Es ist zu beachten, daß zur Bestimmung der Widerstandcharakteristiken der Samen es lediglich erforderlich ist, die aufgewendete Voltzahl zu messen, die erforderlich ist, um einen gewünschten Wert des Abfragestroms zu erhalten.

Es ist weiterhin zu beachten, daß die Erfindung nicht nur bei solchen Pflanzenorganismen angewendet werden kann, die positive günstige Ergebnisse bei den verschiedenen oben beschriebenen Versuchen zeigen. Die Erfindung kann nämlich auch gegebenenfalls zur Verzögerung des Wachstums angewendet werden, wenn geeignete pflanzliche Organismen, z.B. Unkräuter, Ergebnisse zeigen, aus welchen sich schließen läßt, das Frequenzen existieren, die das Wachstum oder die Keimung verzögern.

In derartigen Fällen ist die "Beschleunigung" des Metabolismus negativ und die Bezeichnung "bevorzugt" ist im Sinne von "bevorzugt für die Verlangsamung" zu verstehen.

... 17

609815/0996

Claims

Patentansorüche

1./Verfahren zur Herbeiführung einer Beschleunigung des Metabolismus von pflanzlichen Organismen, z.B. Samen, Pflanzen oder dgl., gekennzeichnet durch eine Prüfung der Organismen zur Bestimmung einer von denselben bevorzugten Prequenze sowie eine Beschallung der Organismen bei der "vorteilhaften Frequenz"j während die Organismen den normalerweise gegebenen Wärme-, Licht- und Feuchtigkeitsbedingungen ausgesetzt werden.

2* Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Prüfung einer repräsentativen Probe des pflanzlichen Organismus zur Bestimmung seines Fortschritts und eine Variation der Wärme-, Licht- und Feuchtigkeitsbedingungen, denen der pflanzliche Organismus ausgesetzt ist, zur Anpassung an die gemessenen Stufen in der Entwicklung des pflanzlichen Organismus.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchung des pflanzlichen Organismus zur Bestimmung der "bevorzugten Frequenz" die Einwirkung eines geringen elektrischem Abfragestroms über mit dem pflanzlichen Organismus verbundene Elektroden und Messung der elektrischen Charakteristiken des pflanzlichen Organismus während uer Beschallung desselben bei einer in vorbestimmter Weise variierten Frequenz einschließen,

609816/0996 ·■· ^l8

wobei die "bevorzugte Frequenz" diejenige Frequenz ist, bei der die elektrischen Charakteristiken eine vorbestimmte optimale Form aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß man die elektrische Abfragespannung von 0 auf 40 mA steigert und die aufgewendete Spannung mißt, um die Widerstandscharakteristik des pflanzlichen Organismus zu bestimmen.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den elektrischen Abfragestrom auf einem Oszilloskope beobachtet, um Unterschiede hinsichtlich des Ansprechens auf Schall bei verschiedenen Frequenzen festzustellen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschallung bei einer Intensität im Bereich von 70 bis 120 db erfolgt.

7. Verfahren zur Herbeiführung einer Beschleunigung bei der Keimung von Samen gekennzeichnet durch Beschallung der Samen, Ä'nderung der Schallfrequenz, Messung der von den Samen gesendeten und reflektierten Schallpegels zur Bestimmung der "am besten absorbierten Frequenzen", Anwendung eines elektrischen Abfragestroms durch jeden Samen einer repräsentativen Samenprobe, Beschallung der Samen der Probe bei jeweiligem unterschiedlichen der "am besten absorbierten" Frequenzen, Steigerung des elek-

609815/099S "' ¹⁹

trischen Abfragestroms über einen vorbestimmten Bereich und Messung des Samens zur Bereitstellung einer vorbestimmten Widerstandscharakteri siik.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode mit dem Embryo und eine andere Elektrode mit dem Endosperm eines Samens aus der .\:.imenprobe verbunden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Samen aus der jeweiligen repräsentativen Probe der elektrische Abfragestrom von 0 auf ¹JO mA gesteigert und die aufgewendete Spannung gemessen wird, um die Widerstandscharakteristik des Samens zu bestimmen.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die

oder

Beschallung eine Frequenz von 2 30 Hz, 305 Hz und/330 Hz aufweist.

11. Verfahren zur Herbeiführung einer Beschleunigung des Wachstums von Pflanzen, gekennzeichnet durch Anlegen eines geringen Abfragestroms an einen Bereich der wachsenden Pflanze, eine Beschallung der Pflanze, eine Variierung der Schallfrequenz, eine Beobachtung der Wellenform des AbfrageStroms und eine Beschallung der.Pflanze bei einer "bevorzugten Frequenz", welche

... 20

609815/0996

durch Beobachtung der VJe Ilen form des Ab fragest roms bei einer vorbestimmten optimalen Ansprache bestimmt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschallung der Pflanze bei einer Frequenz von 4y6O Hz erfolgt.

13· Verfahren zur Beschleunigung der Keimung von Gerstenkörnern, gekennzeichnet durch eine Prüfung der Körner zur Bestimmung ihrer "bevorzugten Frequenz", eine Durchführung einer ersten Stufe des Tränkens der Körner mit Wasser und gleichzeitiger Beschallung der Körner bei der "bevorzugten Frequenz", eine Durchführung einer zweiten Stufe des Abziehens von Wasserdampf und Kohlendioxid von den Körnern unter gleichzeitiger Beschallung bei der bevorzugten Frequenz, eine Wiederholung eines die genannten ersten und zweiten Stufen umfaßenden • Zyklus und anschließender Durchführung einer dritten Stufe, in der die Körner 100% Luftfeuchtigkeit bei 15°C ausgesetzt sowie bei der genannten "bevorzugten Frequenz" in Kombination mit Sehall bei ^960 Hz beschallt werden.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 13 gekennzeichnet durch einen Wasserbehälter, einen innerhalb des Wasserbehälters angeordneten perforierten Behälter für die Samen sowie auf den Samenbehälter angeordnete

609815/0996 *" ²¹

Schallerzeugungsniittel.

15» Vorrichtung nach Anspruch 1'», dadurch gekennzeichnet, daß die Schallerzeugungsmittel einen Kollmembranlautsprecher einschließen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichent, daß der Lautsprecher eine Membran aufweist, die einen kegelstumpf förmig ausgebildeten Bereich, einen Basis Bereich des kegelstumpfförmigen Bereichs, einen mit dem Basisbereich des kegelstumpfförmigen Bereichs einstückig ausgebildeten Flanschbereich, einen zentralen schallerzeugenden, mit dem kegelstumpfförmigen Breien einstückig ausgebildeten Bereich, eine an dem zentralen schallerzeugenden Bereich befestigte innere Wicklung, sowie eine eng um die innere Wicklung eng befestigte äußere Feldwicklung umfaßt, so daß bei Speisung der inneren Wicklung mit Gleichstrom und derjäußeren Wicklung mit Wechselst.rom die äußere Wicklung die innere Wicklung und somit den zentralen Schallerzeugungsbereich oszillieren läßt.

609816/0996 BAD ORIGINAL