RO125068B1 - Process and installation for stimulating plant development in microwave field - Google Patents

Process and installation for stimulating plant development in microwave field Download PDF

Info

Publication number
RO125068B1
RO125068B1 ROA200800429A RO200800429A RO125068B1 RO 125068 B1 RO125068 B1 RO 125068B1 RO A200800429 A ROA200800429 A RO A200800429A RO 200800429 A RO200800429 A RO 200800429A RO 125068 B1 RO125068 B1 RO 125068B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
plants
microwave
stimulation
plant
modulated
Prior art date
Application number
ROA200800429A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
Emanoil Surducan
Vasile Surducan
Adela Eugenia Halmagyi
Original Assignee
Institutul Naţional De Cercetare - Dezvoltare Pentru Tehnologii Izotopice Şi Moleculare
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutul Naţional De Cercetare - Dezvoltare Pentru Tehnologii Izotopice Şi Moleculare filed Critical Institutul Naţional De Cercetare - Dezvoltare Pentru Tehnologii Izotopice Şi Moleculare
Priority to ROA200800429A priority Critical patent/RO125068B1/en
Publication of RO125068B1 publication Critical patent/RO125068B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14Measures for saving energy, e.g. in green houses

Landscapes

  • Cultivation Of Plants (AREA)

Description

Invenția se referă la un procedeu și o instalație destinată stimulării dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electromagnetic de mică putere, din domeniul de microunde, modulat informațional. Invenția se aplică pentru stimularea plantelor din faza de germinare până la maturitate. Prin acest procedeu se îmbunătățește rata de creștere a plantelor și conținutul în proteine specifice. Plantele stimulate conform acestui procedeu prezintă caracteristici specifice și după încetarea tratamentului și/sau plantarea lor în mediu ambiant poluat electromagnetic, dezvoltându-se și pe baza absorbției smogului electromagnetic.The invention relates to a process and an installation intended to stimulate the development of plants by applying a low power electromagnetic field, from the microwave field, modulated informationally. The invention is applied to stimulate plants from the germination phase to maturity. This process improves the growth rate of the plants and the content of specific proteins. Plants stimulated according to this process have specific characteristics after cessation of treatment and / or planting in electromagnetic polluted environment, developing also based on the absorption of electromagnetic smog.

Instalația utilizată este constituită dintr-un circuit de microunde care distribuie o densitate mică de putere de microunde, modulată informațional în zona în care se află plantele supuse stimulării conform procedeului acestei invenții.The installation used consists of a microwave circuit that distributes a small density of microwave power, informationally modulated in the area where the plants undergoing stimulation according to the process of this invention.

în domeniul de stimulare a plantelor, se cunosc metode de stimulare a plantelor în câmp electric ( Kertz; M. Glen, Electronic stimulation of plants, United States Patent, 5.464.456, November 7,1995) sau metode de stimulare acustică (Brooks; Juliana H. J., et al., Methods for using resonant acoustic and/or resonant acousto-EM energy to detect and/or effect structures, United States Patent, 7.165.451, January 23, 2007). Se cunosc și metode de stimulare a plantelor prin aplicarea unui tratament termic de scurtă durată asupra semințelor, bazat pe absorbția radiației de microunde de putere (Anna Aladjadjiyan, The use of physical methods for plant growing stimulation in BULGARIA, Journal of Central European Agriculture, Voi.8 (2007) pag.369-380). Radiația de microunde de putere mai este utilizată pentru activarea sistemelor de iluminare în incinte specifice pentru cultivare de plante (Graven; Robert E., Lighting system for use with a vertical growing column, United States Patent, 6.178.692 , January 30, 2001). Aceste metode necesită condiții specifice cu consum de energie suplimentar pe toată durata de dezvoltare a plantelor sau se pot aplica doar unor anumite specii de plante.In the field of plant stimulation, methods of electrical field stimulation (Kertz; M. Glen, Electronic stimulation of plants, United States Patent, 5,464,456, November 7,1995) or methods of acoustic stimulation (Brooks; Juliana HJ, et al., Methods for using acoustic resonant and / or resonant acousto-EM energy to detect and / or effect structures, United States Patent, 7,165,451, January 23, 2007). Methods of plant stimulation are also known by applying a short-term heat treatment to seeds, based on the absorption of power microwave radiation (Anna Aladjadjiyan, The use of physical methods for plant growing stimulation in BULGARIA, Journal of Central European Agriculture, Vol. .8 (2007) pp. 369-380). Power microwave radiation is also used to activate lighting systems in specific plants for plant cultivation (Graven; Robert E., Lighting system for use with a vertical growing column, United States Patent, 6,178,692, January 30, 2001) . These methods require specific conditions with additional energy consumption throughout the development of plants or can be applied only to certain plant species.

Există de asemenea studii de iradiere cu microunde în undă continuă de mică putere (2,45 GHz) asupra unei specii de lucernă (alfalfa - Medicano sativa), care nu evidențiază niciun efect deosebit datorat radiației de microunde. Plantele sunt iradiate timp de 7 săptămâni după ce au ajuns la stadiu de maturitate în laborator timp de patru luni (J. W. Skiles, Plant response to microwaves at 2,45 Ghz, Acta Astronautica, 58, (2006), 258-263).There are also microwave irradiation studies at low power (2.45 GHz) on a species of alfalfa (Alfalfa - Medicano sativa), which does not show any particular effect due to microwave radiation. Plants are irradiated for 7 weeks after reaching maturity in the laboratory for four months (J. W. Skiles, Plant response to microwaves at 2.45 Ghz, Acta Astronautica, 58, (2006), 258-263).

în documentarea efectuată nu a fost identificat un procedeu de stimulare de plante, bazat pe absorbția în plante a unui câmp de microunde de mică putere, modulat informațional.In the performed documentation, a process of plant stimulation was not identified, based on the absorption in plants of a low power microwave field, which is informationally modulated.

într-o primă variantă de realizare, procedeul de stimulare a dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electromagnetic de mică putere, modulat informațional, conform invenției, constă în aceea că se introduc semințele plantelor în incinte de stimulare, în vase cu nutrienți specifici, se asigură condiții de alimentare cu apă și/sau nutrienți, se supun semințele plantelor la radiații electromagnetice de mică putere, modulată informațional, se măsoară densitatea de putere de microunde la nivelul semințelor și se asigură că se află în limitele prestabilite, se păstrează regimul de stimulare cu microunde până când plantele ating o înălțime optimă pentru replantareîn mediu natural, plantele se replanteazăîn mediu poluat electromagnetic cu modulație informațională identică sau/și în spectru de frecvențe cu care s-a efectuat stimularea din faza de germinare.In a first embodiment, the process of stimulating the development of plants by applying a low power electromagnetic field, modulated informationally, according to the invention, consists in introducing the seeds of the plants in stimulation rooms, in vessels with specific nutrients, is ensured conditions of water supply and / or nutrients, subject the seeds of the plants to low power electromagnetic radiation, informationally modulated, measure the microwave power density at the seed level and ensure that it is within the preset limits, keep the stimulation regime with microwaves until the plants reach an optimal height for replanting in the natural environment, the plants are replanted in an electromagnetic polluted environment with identical information modulation and / and in the frequency spectrum with which the stimulation from the germination phase was performed.

într-o a doua variantă de realizare, procedeul de stimulare a dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electromagnetic de mică putere, modulat informațional, conform invenției, constă în aceea că semințele plantelor se plantează în mediu natural și se asigură condițiile optime pentru germinare și nutriție, iar în arealul de plantare a semințelor se asigură distribuția echidistantă a unor retranslatori pasivi sau activi astfel încât densitatea de putere de microunde la nivelul solului să fie cuprinsă între 10 W/m2 și 10 mW/m2.In a second embodiment, the process of stimulating the development of plants by applying a low power electromagnetic field, modulated informationally, according to the invention, consists in the fact that the seeds of the plants are planted in the natural environment and the optimal conditions for germination and nutrition are ensured. , and in the seed planting area is ensured the equidistant distribution of passive or active retranslators so that the microwave power density at ground level is between 10 W / m 2 and 10 mW / m 2 .

RO 125068 Β1RO 125068 Β1

Instalația pentru stimularea dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electro- 1 magnetic de mică putere, modulat informațional conform invenției, constă în aceea că este alcătuită din incinta închisă 1, care conține sursele de lumină artificială 9, traductorul de 3 umiditate 15, senzorul de temperatură și umiditate 6, camera video 11, cultura de plante 3 și generatorul de microunde 7 care emite prin intermediul unui sistem de antene 8 câmp 5 electromagnetic asupra culturii de plante 3 la un nivel de putere cuprins între 10 W/cm2 și 10 mW/cm2, măsurat de powermetrul 13 cu sonda 12 aflată în zona în care se află plantele 7 supuse stimulării, și care este conectată la un sistem cu microcontroler 5 și calculator de proces 4 ce poate interconecta o rețea 14 de astfel de incinte. 9 într-o altă variantă de realizare, instalația pentru stimularea dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electromagnetic de mică putere, modulat informațional conform 11 invenției, este alcătuită din retranslatori cu antene de stimulare de bandă largă 8a și suport de fixare în sol 20 dispuși într-o rețea care asigură densitatea de putere de microunde 13 cuprinsă între 10 W/m2 și 10 mW/m2 la nivelul unei culturi de plante 3a, aflată în mediu natural. 15The installation for stimulating the development of plants by applying a low-power magnetic field, modulated informationally according to the invention, consists of the closed enclosure 1, which contains artificial light sources 9, the humidity transducer 15, the temperature sensor and humidity 6, camcorder 11, plant culture 3 and microwave generator 7 which emits via an electromagnetic field 8 antenna system 8 on plant culture 3 at a power level between 10 W / cm 2 and 10 mW / cm 2 , measured by the powermeter 13 with the probe 12 located in the area in which the plants 7 are subjected to stimulation, and which is connected to a system with microcontroller 5 and process computer 4 that can interconnect a network 14 of such enclosures. 9 In another embodiment, the plant for stimulating plant development by applying a low power electromagnetic field, modulated informationally according to the invention, consists of retranslators with broadband stimulation antennas 8a and ground fixing support 20 arranged in - a network that ensures microwave power density 13 between 10 W / m 2 and 10 mW / m 2 at the level of a plant culture 3a, in natural environment. 15

Utilizarea radiației de microunde pentru stimularea plantelor conform acestei invenții prezintă următoarele avantaje: 17The use of microwave radiation to stimulate plants according to this invention has the following advantages: 17

- procedeul determină stimularea plantelor pe baza utilizării fondului de poluare electromagnetică a mediului sau a unei radiații similare generate local; 19- the process determines the stimulation of the plants based on the use of the background of electromagnetic pollution of the environment or of a similar radiation generated locally; 19

- stimularea are efecte directe în creșterea ratei de dezvoltare a plantelor și a conținutului de proteine specifice, prin comparație cu plante de referință; 21- stimulation has direct effects in increasing the rate of development of plants and the content of specific proteins, in comparison with reference plants; 21

- activează receptori în plantele stimulate în perioda de germinare astfel încât acestea se adaptează pentru consumul unui deșeu de poluare electromagnetică prezent în mediul 23 ambiant industrial sau citadin;- activates receptors in the plants stimulated during the germination period so that they are adapted for the consumption of an electromagnetic pollution waste present in the 23 industrial or urban environment;

- instalația de stimulare poate fi un retranslator pasiv, fără consum energetic, bazat 25 numai pe antene de microunde specifice, într-o aranjare convenabilă;- the stimulation plant can be a passive retranslator, without energy consumption, based only on specific microwave antennas, in a convenient arrangement;

- categoria plantelorstimulate include: legume, păioase, porumb, puieți de copaci sau 27 plante ornamentale; nu se cunosc limitări în aplicabilitatea procedeului;- the category of stimulated plants includes: vegetables, mulch, corn, tree seedlings or 27 ornamental plants; no limitations are known in the applicability of the process;

- are efect indirect de reducere a poluării electromagnetice. 29- has indirect effect of reducing electromagnetic pollution. 29

Procedeul conform acestei invenții constă în expunerea plantelor unei densități de putere de microunde modulată informațional, distribuită în zona de creștere a plantelor. 31 Modulația informațională constă într-o variație de amplitudine, fază sau frecvență a radiației de microunde, inclusiv din categoria protocoalelor de comunicații pe purtătoare de micro- 33 unde. Plantele potfi stimulate cu una sau mai multe frecvențe purtătoare de informație, din domeniul de microunde. Nivelul densității de putere de microunde la nivelul plantelor este 35 mic, sub limita standardelor specifice care reglementează comunicațiile pe purtătoare de microunde. Plantele pot fi stimulate o perioadă specifică de timp, care include germinarea 37 lor sau, după caz, pe toată durata de dezvoltare și maturitate.The process according to this invention consists in exposing the plants to an informationally modulated microwave power density, distributed in the plant growth area. 31 The information modulation consists of a variation of amplitude, phase or frequency of microwave radiation, including in the category of communication protocols on microwave carriers 33. Plants can be stimulated with one or more information carrier frequencies in the microwave field. The level of microwave power density at the plant level is 35 small, below the limit of the specific standards governing communications on microwave carriers. Plants can be stimulated for a specific period of time, including their germination 37 or, as the case may be, throughout their development and maturity.

Instalația utilizată este un circuit de microunde specific care emite și distribuie o 39 densitate mică de putere de microunde modulată informațional în zona în care se află plantele supuse stimulării. Instalația poate să conțină un generator de microunde care să 41 genereze radiația necesară sau poate fi un retranslator activ sau pasiv care să redistribuie radiația de microunde existentă în mediul ambiant, în zona în care se află plantele supuse 43 stimulării. Statisticile arată că în mediul urban și/sau industrial există o densitate ridicată de radiație electromagnetică poluantă, față de fondul natural și această radiație poate fi utilizată 45 în procedeul și instalația descrise de prezenta invenție (Biological Effects of Radiofrequency and Microwave Radiation: Application, Hazards, and Safeguards. by 47The installation used is a specific microwave circuit that emits and distributes a 39 small density of information microwave power modulated in the area where the plants undergoing stimulation are located. The installation may contain a microwave generator that will generate the required radiation or may be an active or passive retranslator that redistributes the microwave radiation existing in the environment, in the area where the plants under 43 stimulation are located. Statistics show that in urban and / or industrial environment there is a high density of polluting electromagnetic radiation, compared to the natural background and this radiation can be used 45 in the process and installation described by the present invention (Biological Effects of Radiofrequency and Microwave Radiation: Application, Hazards , and Safeguards by 47

RO 125068 Β1RO 125068 Β1

Wolfgang W. Scherer, Biological Effects of Radiofrequenzy Radiation (revised 2 February 1996)). Instalația include și zona în care se află plantele, zonă ce poate fi un spațiu deschis (câmp de cultură) sau închis (incintă, seră) și este caracterizată de o distribuție specifică a densității de microunde.Wolfgang W. Scherer, Biological Effects of Radiofrequency Radiation (revised February 2, 1996)). The installation also includes the area in which the plants are located, an area that can be an open space (crop field) or closed (enclosure, greenhouse) and is characterized by a specific distribution of microwave density.

Fig. 1 și 2 sunt în legătură cu justificarea efectelor de stimulare a plantelor conform procedeului, iar fig. 3, 4 și 5 sunt în legătură cu două exemple de realizare a instalațiilor de stimulare.Fig. 1 and 2 are related to the justification of the stimulating effects of the plants according to the procedure, and fig. 3, 4 and 5 are related to two examples of the implementation of stimulation installations.

în fig. 1 sunt prezentate comparativ, în grafice, efectele stimulării asupra dezvoltării morfologice la plante de porumb și fasole; graficele prezintă dezvoltarea morfologică a plantelor (epicotil, hipocotil, rădăcini) exprimată în cm, după 15 zile de stimulare cu radiație de microunde și comparația între plante de referință și cele stimulate.in FIG. 1 are presented comparatively, in graphs, the effects of stimulation on the morphological development in maize and bean plants; The graphs show the morphological development of the plants (epicotyl, hypocotyl, roots) expressed in cm, after 15 days of stimulation with microwave radiation and the comparison between reference and stimulated plants.

în fig. 2 sunt prezentate comparativ, în grafice, efectele stimulării asupra conținutului de proteine la plante de porumb și fasole; graficele prezintă conținutul de proteine solubile exprimate în micrograme la un gram de plantă proaspătă, prelevată pe o durată de mai multe zile, după ce plantele au atins minimum 5 cm și este făcută comparația între plante de referință REF1, cele stimulate în microunde MIC și referința de control REF.in FIG. 2 are presented comparatively, in graphs, the effects of stimulation on the protein content in maize and beans plants; The graphs show the content of soluble proteins expressed in micrograms to one gram of fresh plant, taken over a period of several days, after the plants have reached at least 5 cm and the comparison between reference plants REF1, those stimulated in MIC microwaves and reference is made. control REF.

în fig. 3 este prezentată schema bloc a unei variante de instalație de stimulare a plantelor cu generator de microunde și incintă de tratament.in FIG. 3 is presented the block diagram of a variant of plant stimulation plant with microwave generator and treatment room.

în fig. 4 este prezentată configurația de stimulare ce utilizează retranslatoare. în fig. 5 este prezentată configurația unei zone de cultură în care stimularea se efectuează cu retranslatoare.in FIG. 4, the stimulation configuration using retranslators is presented. in FIG. 5 shows the configuration of a culture area in which the stimulation is carried out with retranslators.

în continuare, sunt prezentate două versiuni ale procedeului de stimulare a dezvoltării plantelor în câmp de microunde de mică putere și două exemple de realizare a instalației pentru aplicarea acestui procedeu.In the following, there are presented two versions of the process of stimulating the development of low power microwave field plants and two examples of the installation for the application of this process.

Stimularea creșterii plantelor se bazează pe efectul de absorbție în plante a unei radiații de microunde de mică putere, modulată informațional. Modulația informațională constă într-o variație de amplitudine, fază sau frecvență a radiației de microunde, inclusiv din categoria protocoalelor de comunicații pe purtătoare de microunde de tip DVBT, TV, GSM, Wl FI, WLAN, WIMAX, în domeniul de frecvență (neexclusiv) 300 MHz...6 GHz. Densitatea de putere de microunde la nivelul plantelor trebuie să fie aproximativ în domeniului de: 10 W/m2...1O mW/m2.Stimulation of plant growth is based on the absorption effect in plants of a low power microwave radiation, informationally modulated. The information modulation consists of a variation of amplitude, phase or frequency of microwave radiation, including in the category of communication protocols on microwave carriers of the DVBT, TV, GSM, Wl FI, WLAN, WIMAX type, in the frequency range (not exclusive). 300 MHz ... 6 GHz. Microwave power density at the plant level should be approximately in the range of: 10 W / m 2 ... 1O mW / m 2 .

în fig. 1 sunt prezentate grafice care arată rezultatele stimulării cu radiație de microunde pe plante de fasole și porumb timp de 15 zile față de plante de referință crescute în aceleași condiții, fără a fi iradiate. Stimularea a fost realizată cu radiație de microunde modulată după protocolul specific de comunicații WLAN, în banda de frecvențăin FIG. 1 are presented graphs showing the results of stimulation with microwave radiation on beans and corn plants for 15 days compared to reference plants grown under the same conditions, without being irradiated. The stimulation was performed with microwave radiation modulated according to the specific WLAN communication protocol, in the frequency band.

2,4...2,49 GHz, la o densitate de putere la nivelul plantelor de 70 mW/m2. Se observă că plantele stimulate depășesc în lungime plantele de referință pe regiunile specifice de creștere: epicotil, hipocotil, rădăcini. De asemenea, conținutul în proteine specifice, exprimate în miligrame la un gram de plantă prospătă, este cu până la 15% mai ridicat la plantele stimulate MIC, atât față de referințele de control (REF - plante crescute în condiții naturale în mediu ambiant) cât și față de referințele crescute în aceleași condiții ca plantele stimulate, dar fără a fi iradiate cu microunde REF1, după cum se observă în fig. 2. Plantele au fost recoltate pentru analize după ce au depășit 5 cm înălțime totală.2.4 ... 2.49 GHz, at a plant power density of 70 mW / m 2 . It is observed that the stimulated plants far outstrip the reference plants in the specific growth regions: epicotyl, hypocotyl, roots. Also, the content in specific proteins, expressed in milligrams per gram of fresh plant, is up to 15% higher in MIC-stimulated plants, both compared to the control references (REF - plants grown under natural conditions in the environment) as well as and with respect to references grown under the same conditions as stimulated plants, but not irradiated with REF1 microwave, as seen in fig. 2. Plants were harvested for analysis after exceeding 5 cm total height.

în condițiile specificate de aplicare a câmpului de microunde, o variantă a procedeului de stimulare a creșterii plantelor include următoarele etape (Procedeul 1):Under the specified conditions of microwave field application, a variant of the plant growth stimulation procedure includes the following steps (Procedure 1):

- se introduc semințele plantelor în incinte de stimulare, în vase cu nutrienți specifici, și se asigură condiții de alimentare cu apă și/sau nutrienți;- the seeds of the plants are introduced in stimulation rooms, in vessels with specific nutrients, and conditions of water supply and / or nutrients are ensured;

- se pornește generatorul de microunde care emite în incintă radiații de microunde de mică putere, modulate informațional;- the microwave generator is started which emits low power microwave radiation, informationally modulated;

RO 125068 Β1RO 125068 Β1

- se măsoară densitatea de putere de microunde la nivelul semințelor și se asigură 1 că se află în limitele specifice necesare stimulării;- the microwave power density is measured at the seed level and it is ensured that 1 is within the specific limits necessary for stimulation;

- se păstrează regimul de stimulare cu microunde până când plantele ating o înălțime 3 optimă pentru replantare în mediul natural;- the microwave stimulation regime is maintained until the plants reach an optimum height 3 for replanting in the natural environment;

- odată cu replantarea în mediu natural, sunt două opțiuni de continuare a stimulării: 5- with replanting in the natural environment, there are two options to continue the stimulation: 5

a) plantele se replantează în mediul ambiant, poluat electromagnetic cu modulație informațională identică sau/și în spectrul de frecvențe cu care s-a efectuat 7 stimularea din faza de germinare, caz în care plantele vor efectua singure procesul de absorbție de microunde, până la maturitate; 9a) the plants are replanted in the environment, electromagnetically polluted with identical information modulation and / and in the frequency spectrum with which the stimulation from the germination phase was performed, 7 in which case the plants will carry out the microwave absorption process until they reach maturity; 9

b) plantele se replantează în mediul ambiant poluat electromagnetic, iar în zonă se distribuie un număr de retranslatoare pasive sau active care asigură în continuare 11 densitatea de putere de microunde la nivelul plantelor până la maturitatea acestora.b) the plants are replanted in the electromagnetic polluted environment, and in the area a number of passive or active retranslators are distributed, which further ensures the microwave power density at the level of the plants until their maturity.

O altă variantă a procedeului de stimulare a creșterii plantelor se bazează pe 13 utilizarea unor retranslatoare pasive sau active pentru stimularea cu microunde, începând din faza de germinare și include următoarele etape (Procedeul 2): 15Another variant of the plant growth stimulation process is based on the use of passive or active retranslators for microwave stimulation, starting from the germination phase and includes the following steps (Process 2): 15

- semințele plantelor se plantează în mediu natural și se asigură condițiile optime pentru germinare și nutriție; 17- the seeds of the plants are planted in the natural environment and the optimal conditions for germination and nutrition are ensured; 17

- în arealul de plantare a semințelor se asigură distribuția echidistantă a unui număr de retranslatori pasivi sau activi astfel încât densitatea de putere de microunde la nivelul 19 solului să se încadreze în domeniul specific procedeului;- in the seed planting area, the equidistant distribution of a number of passive or active retranslators is ensured so that the microwave power density at level 19 of the soil is within the specific area of the process;

- în diferite faze de creștere a plantelor se verifică densitatea de putere la nivelul 21 mediu al plantelor și se adaugă, după caz, un număr de retranslatori.- in different phases of plant growth, check the power density at the average level of the plants and add, as the case may be, a number of retranslators.

în continuare, sunt prezentate două versiuni de realizare ale instalației destinate 23 stimulării dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electromagnetic de mică putere din domeniul de microunde, modulat informațional. 25 în fig. 3 este prezentată schema bloc a unei instalații de stimulare cu incintă. Plantele (semințe, germeni de creștere, plante germinate) cu suportul de creștere cu nutrienți și 27 sistemul de alimentare cu apă 3 sunt așezate la baza unei incinte închise 1 cu pereți căptușiți cu un material 2 ce absoarbe radiațiile electromagnetice EM într-o bandă largă de 29 frecvențe. Rolul absorbantului este de a realiza în interiorul incintei o zonă fără unde staționare de microunde și de a izola electromagnetic incinta, față de exterior. Această 31 incintă este similară cu o cameră anechoică pentru spectru de frecvențe de microunde. Plantele sunt iluminate artificial de la un sistem cu LED-uri 9, alimentat din exterior de la o 33 sursă de tensiune și curent 10 controlată pentru realizarea unui ciclu de iluminare diurn cu un calculator de proces compatibil PC 4. Temperatura și umiditatea interioară sunt monito- 35 rizate cu un senzor specific 6 prin intermediul unui sistem cu microcontroler 5 interfațat serial la calculator 4 unde se stochează datele măsurate. Sistemul cu microcontroler menține urni- 37 ditatea constantă prin elementul de control 15, într-o rețea de incinte 14 similare, gestionate de același calculator de proces 4. Creșterea plantelor este urmărită cu o cameră video web- 39 cam 11 conectată la calculatorul de proces 4. Radiația de microunde este emisă de generatorul de microunde 7, un routerwireless WLAN gestionat prin rețea LAN cu cablu, de 41 calculatorul de proces 4. Routerul operezăîn protocol WLAN în regim de interogare a rețelei wireless. Generatorul routerul wireless este conectat cu un circuit de microunde coaxial la 43 o antenă de stimulare 8 având un câștig cunoscut. Nivelul de putere de microunde este stabilit pe baza măsurătorilor de densitate de câmp efectuate cu powermetru de microunde 45 13 și detectorul de câmp 12. Valoarea densității de putere la nivelul plantelor trebuie să fie în intervalul de 10 W/m2.... 10 mW/m2. 47In the following, there are presented two versions of the installation designed to stimulate the development of plants by applying a low power electromagnetic field in the microwave field, which is informationally modulated. 25 in FIG. 3 is presented the block diagram of a stimulation system with enclosure. Plants (seeds, growth seeds, germinated plants) with nutrient growth support and 27 water supply system 3 are located at the base of a closed enclosure 1 with walls lined with a material 2 that absorbs EM electromagnetic radiation in a wide band. of 29 frequencies. The role of the absorber is to create an area without microwave standing inside the enclosure and to isolate the enclosure electromagnetically from the outside. This 31 enclosure is similar to an anechoic chamber for microwave frequency spectrum. Plants are artificially illuminated from an LED system 9, powered externally from a 33 voltage source and current 10 controlled to perform a daylight cycle with a PC-compatible process computer 4. The temperature and indoor humidity are monitored. 35 with a specific sensor 6 via a microcontroller system 5 serial interface to the computer 4 where the measured data is stored. The microcontroller system maintains the constant traceability through the control element 15, in a network of similar enclosures 14, managed by the same process computer 4. Plant growth is tracked by a web cam - 39 cam 11 connected to the process computer 4. Microwave radiation is emitted by the microwave generator 7, a WLAN router managed by a wired LAN network, by the 41 process computer. 4. The router operates in WLAN protocol in wireless network query mode. The wireless router generator is connected with a coaxial microwave circuit to a 43 stimulation antenna 8 having a known gain. The microwave power level is determined based on the field density measurements made with microwave powermeter 45 13 and the field detector 12. The power density value at the plant level must be in the range of 10 W / m 2. mW / m 2 . 47

RO 125068 Β1RO 125068 Β1

Datele prezentate în fig. 1 și 2 sunt obținute cu o rețea de două incinte de acest fel, incinta de referință nefiind conectată la generatorul de microunde.The data presented in fig. 1 and 2 are obtained with a network of two such enclosures, the reference enclosure being not connected to the microwave generator.

în incinte închise pot fi crescute plante până la stadiul de puiet de maximumIn closed enclosures plants can be raised to the maximum seedling stage

15...20 cm. Cu o instalație similară au fost stimulate plante de fasole, soia, porumb, ovăz, cimbru, puieți de seqoia etc.15 ... 20 cm. With a similar facility were stimulated plants of beans, soy, corn, oats, thyme, seedlings, etc.

O a doua versiune de realizare a instalației destinate stimulării creșterii plantelor este prezentată în continuare în legătură cu fig. 4 și 5. Este vorba de o instalație de stimulare a unor culturi de plante în spațiu deschis, similară constructiv cu un retranslator utilizat în radio-comunicații. în cazul unui retranslator pasiv, instalația se compune dintr-o antenă de recepție de bandă largă 16 care poate recepționa spectrul de frecevnțe generat de principalii poluanți electromagnetici din zona în care este utilizată amplasată la o înălțime Hr, un circuit de microunde coaxial, bifilar sau monofilar 19 care transportă radiația de microunde recepționată la nivelul plantelor unde o emite prin intermediul unor antene de bandă largă similare 8a dispuse la o înălțime Hd corespunzătoare cu nivelul mediu al înălțimii de maturitate a plantelor stimulate. Acest sistem specific de retranslator-instalație de stimulare este fixat prin intermediul suportului de fixare 20 direct în solul în care se dezvoltă plantele 3a. Prin introducerea în circuitul de recepție, între antena de recepție 16 și circuitul de transport 19 al unui amplificator 17 de bandă largă similar cu amplificatoarele de antenă, alimentat din sursă de alimentare locală (baterie sau rețea DC de joasă tensiune) 18, instalația realizată este similară unui retranslator de radio-comunicații activ. Decizia pentru realizarea unei amplificări a semnalului recepționat din poluarea electromagnetică ambientală se bazează pe măsurătorile de densitate de putere de microunde, realizate cu powermetrul 13 și detectorul lui 12. Această instalație, în versiunea ei pasivă sau activă 21, poate fi montată în rețea pe suprafața cultivată, așa cum este prezentat în fig. 5. Astfel se poate realiza o celulă de stimulare de bază din patru instalații distanțate după un poligon rectangular de dimensiuni (I x m), ce poate fi reprodusă de n ori până la acoperirea suprafeței dorite cu densitatea de microunde de stimulare prescrisă. Laturile celulei de bază se stabilesc pe baza măsurătorilor densității de putere de microunde la nivelul plantelor stimulate. în calculul suprafeței cu plante stimulate se consideră că un retranslator acoperă o arie de (I x m), iar o celulă de stimulare de bază o arie de patru ori mai mare, 4(l x m).A second embodiment of the plant intended to stimulate plant growth is presented below in connection with FIG. 4 and 5. This is an installation to stimulate plant cultures in open space, constructively similar to a retranslator used in radio communications. In the case of a passive retranslator, the installation consists of a broadband reception antenna 16 that can receive the frequency spectrum generated by the main electromagnetic pollutants in the area where it is used located at a height Hr, a coaxial, bifilar or microwave circuit. single-wire 19 that carries the received microwave radiation at the plant level where it emits it through similar broadband antennas 8a disposed at a height Hd corresponding to the average level of the maturity height of the stimulated plants. This specific system of retranslator-stimulation plant is fixed by means of the fixing support 20 directly in the soil in which the plants 3a grow. By introducing into the receiving circuit, between the receiving antenna 16 and the transport circuit 19 of a broadband amplifier 17 similar to the antenna amplifiers, powered from a local power source (battery or low voltage DC network) 18, the installation is similar to an active radio-communications retranslator. The decision to amplify the received signal from ambient electromagnetic pollution is based on microwave power density measurements, made with powermeter 13 and detector 12. This installation, in its passive or active version 21, can be mounted on the surface on the surface. cultivated, as shown in FIG. 5. Thus, a basic stimulation cell can be created from four installations separated by a rectangular polygon of dimensions (I x m), which can be reproduced n times until the desired surface is covered with the prescribed stimulation microwave density. The sides of the base cell are established based on microwave power density measurements at the level of the stimulated plants. In the calculation of the surface with stimulated plants it is considered that a retranslator covers an area of (I x m), and a base stimulation cell an area of four times greater, 4 (l x m).

Pot fi realizate și instalații de stimulare cu incinte închise având ca generator de microunde un retranslator pasiv sau activ, așa cum lângă o suprafață de cultivare cu n celule de activare cu retranslator poate fi amplasată o stație de emisie cu generator local cu respectarea cerințelor normativelor în vigoare pentru frecvență și densitatea de putere ambientală.Enclosures with closed enclosures can also be created having a passive or active retranslator as a microwave generator, as near a cultivation surface with n retranslator activation cells a local generator emission station can be located in compliance with the regulatory requirements in force for frequency and density of ambient power.

Pentru o aplicație practică de stimulare a plantelor pe suprafață cultivată cu plante, se pot considera următoarele valori: Hr = 1,5 m; Hd = 0,5 m; I = m = 0,3 m; ca antenă de recepție 16 se utilizează o antenă dipol λ/2 în polarizare verticală, pentru benzile GSM de 0,9 GHz și 1,8 GHz; ca antenă de stimulare 8a se utilizează un dipol λ/4 în polarizare orizontală, pe aceleași frecvențe; valoarea medie a distribuției densității de putere de microunde la nivelul solului sau a plantelor poate fi de 100 mW/m2; pentru instalație cu retranslator activ se poate utiliza un amplificator extern îm benzile GSM alimentat din baterie sau acumulator la 9...12 V.For a practical application of plant stimulation on cultivated surface with plants, the following values can be considered: Hr = 1.5 m; Hd = 0.5 m; I = m = 0.3 m; as the receiving antenna 16 a dipole antenna λ / 2 in vertical polarization is used for the GSM bands of 0.9 GHz and 1.8 GHz; as a stimulation antenna 8a a dipole λ / 4 in horizontal polarization is used, on the same frequencies; the average value of microwave power density distribution at the soil or plant level can be 100 mW / m 2 ; for the installation with active retranslator an external amplifier can be used in the GSM bands supplied from the battery or battery at 9 ... 12 V.

Claims (8)

1. Procedeu de stimulare a dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electro- 3 magnetic de mică putere, modulat informațional, caracterizat prin aceea că se introduc semințele plantelor în incinte de stimulare, în vase cu nutrienți specifici, se asigură condiții 5 de alimentare cu apă și/sau nutrienți, se supun semințele plantelor la radiații electromagnetice de mică putere, modulată informațional, se măsoară densitatea de putere de 7 microunde la nivelul semințelor și se asigură că se află în limitele prestabilite, se păstrează regimul de stimulare cu microunde până când plantele ating o înălțime optimă pentru 9 replantare în mediu natural, plantele se replantează în mediu poluat electromagnetic cu modulație informațională identică sau/și în spectru de frecvențe cu care s-a efectuat 11 stimularea din faza de germinare.1. Procedure to stimulate the development of plants by applying a low power magnetic field, modulated informationally, characterized by the fact that the seeds of the plants are introduced into stimulation enclosures, in vessels with specific nutrients, water supply conditions 5 are ensured. and / or nutrients, subject the seeds of the plants to low power electromagnetic radiation, informationally modulated, measure the power density of 7 microwaves at the seed level and ensure that they are within the predetermined limits, keep the microwave stimulation regime until the plants reach an optimum height for 9 replanting in the natural environment, the plants are replanted in an electromagnetic polluted environment with identical information modulation and / or in the frequency spectrum with which the stimulation from the germination phase was performed. 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că limitele prestabilite 13 ale densității de putere de microunde la nivelul semințelor sunt cuprinse între 10 W/m2 și 10mW/m2. 152. Process according to claim 1, characterized in that the preset limits 13 of the microwave power density at the seed level are between 10 W / m 2 and 10 mW / m 2 . 15 3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că plantele se replantează în mediu poluat electromagnetic, iar în zona de plantare se distribuie 17 retranslatoare pasive sau active care asigură în continuare densitatea de putere de microunde la nivelul plantelor până la maturitatea lor. 193. Process according to claim 1, characterized in that the plants are replanted in electromagnetic polluted environment, and in the planting area are distributed 17 passive or active retranslators that further ensure the microwave power density at the level of the plants until their maturity. 19 4. Procedeu de stimulare a dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electromagnetic de mică putere, modulat informațional, caracterizat prin aceea că semințele 21 plantelor se plantează în mediu natural și se asigură condițiile optime pentru germinare și nutriție, iar în arealul de plantare a semințelor se asigură distribuția echidistantă a unor 23 retranslatori pasivi sau activi astfel încât densitatea de putere de microunde la nivelul solului să fie cuprinsă între 10 W/m2 și 10 mW/m2. 254. Procedure to stimulate the development of plants by applying a low power electromagnetic field, modulated informationally, characterized in that the seeds of 21 plants are planted in natural environment and the optimal conditions for germination and nutrition are ensured, and in the seed planting area, ensures the equidistant distribution of 23 passive or active retranslators so that the microwave power density at ground level is between 10 W / m 2 and 10 mW / m 2 . 25 5. Instalație pentru stimularea dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electromagnetic de mică putere, modulat informațional, caracterizată prin aceea că este alcătuită 27 din incinta închisă (1) care conține sursele de lumină artificială (9), traductorul de umiditate (15), senzorul de temperatură și umiditate (6), camera video (11), cultura de plante (3) și 29 generatorul de microunde (7) care emite prin intermediul unui sistem de antene (8) câmp electromagnetic asupra culturii de plante (3) la un nivel de putere cuprins între 10 W/cm2 și 31 10m W/cm2, măsurat de powermetrul (13) cu sonda (12) aflată în zona în care se află plantele supuse stimulării, și care este conectată la un sistem cu microcontroler (5) și 33 calculator de proces (4) ce poate interconecta o rețea (14) de astfel de incinte.5. Plant for stimulating the development of plants by applying a low power electromagnetic field, modulated informationally, characterized in that it is made up 27 of the enclosure (1) which contains artificial light sources (9), humidity transducer (15), sensor temperature and humidity (6), video camera (11), plant culture (3) and 29 microwave generator (7) which emits via an antenna system (8) electromagnetic field on plant culture (3) at a power level between 10 W / cm 2 and 31 10m W / cm 2 , measured by the powermeter (13) with the probe (12) located in the area where the plants undergoing stimulation are located, and which is connected to a microcontroller system ( 5) and 33 process computer (4) that can interconnect a network (14) of such enclosures. 6. Instalație conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că generatorul de 35 microunde este înlocuit de un retranslator activ, alcătuit dintr-un receptor alcătuit dintr-o antenă de bandă largă (16), un amplificator de bandă largă (17) conectate cu sistemul 37 radiant de antene (8) sau de un retranslator pasiv, alcătuit dintr-un receptor alcătuit dintr-o antenă de bandă largă (16) și un amplificator de bandă largă (17), conectate cu sistemul 39 radiant de antene (8).6. An installation according to claim 5, characterized in that the 35 microwave generator is replaced by an active retranslator, consisting of a receiver consisting of a broadband antenna (16), a broadband amplifier (17) connected to the system 37 Antenna radiator (8) or a passive retranslator, consisting of a receiver consisting of a broadband antenna (16) and a broadband amplifier (17), connected to the 39 radiant antenna system (8). 7. Instalație pentru stimularea dezvoltării plantelor prin aplicarea unui câmp electro- 41 magnetic de mică putere, modulat informațional, caracterizată prin aceea că este alcătuită din retranslatori cu antene de stimulare de bandă largă (8a) și suport de fixare în sol (20), 43 dispuși într-o rețea care asigură densitatea de putere de microunde cuprinsă între 10 W/m2 și 10 mW/m2 la nivelul unei culturi de plante (3a) aflată în mediu natural. 457. Plant for stimulating the development of plants by applying a low power magnetic field, modulated informationally, characterized by the fact that it consists of retranslators with broadband stimulation antennas (8a) and ground fixing support (20), 43 arranged in a network that ensures the microwave power density between 10 W / m 2 and 10 mW / m 2 at the level of a plant culture (3a) in the natural environment. 45 8. Instalație conform revendicării 7, caracterizată prin aceea că, pe lângă retranslatori, mai cuprinde un sistem de emisie compus dintr-un generator de microunde și 47 o antenă care emite câmp electromagnetic în zona de cultură (3a).8. An installation according to claim 7, characterized in that, in addition to the retranslators, it further comprises an emission system composed of a microwave generator and an antenna that emits electromagnetic field in the culture area (3a).
ROA200800429A 2008-06-09 2008-06-09 Process and installation for stimulating plant development in microwave field RO125068B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA200800429A RO125068B1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Process and installation for stimulating plant development in microwave field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA200800429A RO125068B1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Process and installation for stimulating plant development in microwave field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO125068B1 true RO125068B1 (en) 2012-02-28

Family

ID=45699131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA200800429A RO125068B1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Process and installation for stimulating plant development in microwave field

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO125068B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD663Z (en) * 2012-12-24 2014-03-31 ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ Process for treating plants and seeds
CN107371451A (en) * 2017-07-21 2017-11-24 界首市鲜天下家庭农场 A kind of method for culturing seedlings of vinifera

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD663Z (en) * 2012-12-24 2014-03-31 ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ Process for treating plants and seeds
CN107371451A (en) * 2017-07-21 2017-11-24 界首市鲜天下家庭农场 A kind of method for culturing seedlings of vinifera

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120028191A (en) Ubiquitous ginseng factory environmental control system
Grémiaux et al. Low-amplitude, high-frequency electromagnetic field exposure causes delayed and reduced growth in Rosa hybrida
CN102326471B (en) Method and system for breeding plant seedlings under compound induction of magnetic field and electric field
CN103947469B (en) The light source control method of the indoor cultivation of a kind of red bean shoot vegetable
CN104813857B (en) It is a kind of based on the watermelon seedling cultivation technology without LED plant lamps under the conditions of natural light
JP5102190B2 (en) Plant cultivation method
CN105993876A (en) Vegetable hole tray seedling raising substrate and seedling raising method
CN103947470A (en) Light source control technology for indoor culture of black soybean sprouting vegetables
CN105210696A (en) A kind of improve plant or crops growth, the method for growth and existence and device
WO2021030161A1 (en) Electromagnetic treatment of crops
Ahmad et al. The Agrivoltaic System Development in Baron Technopark, Yogyakarta, Indonesia
CN202949768U (en) System for breading plant seedlings under compound induction of magnetic field and electric field
KR20170025460A (en) Cultivation method of spinach by using light quality in closed-type plant factory system
CN102138378A (en) Method and device for increasing yield of seeds by intelligently physical treatment
WO2020161942A1 (en) Growth promotion method and growth promotion system
RO125068B1 (en) Process and installation for stimulating plant development in microwave field
Afandi et al. Microcontroller-based Artificial Lighting to Help Growth the Seedling Pakcoy
JPH10191787A (en) Plant cultivation system
Khalafallah et al. Response of maize seedlings to microwaves at 945 MHz
CN105660216A (en) Technology for culturing hot pepper seedlings by applying LED plant lamps
CN105123470A (en) Rapid stereoscopic soilless rice seedling growing technology
KR101900643B1 (en) Cultivation method of spinach by using light quality in closed-type plant factory system
CN102498990A (en) Rice factory production process and rice factory production workshop
KR101386930B1 (en) Method for growing lettuce using artificial light source and its photoperiod in closed-type plant production system
RU2192728C1 (en) Method and apparatus for presowing treatment of farm crops and vegetative plants