RU2083074C1

RU2083074C1 - Method for presowing treatment of cereal and vegetable crop seeds, preplanting and post harvesting treatment of potato tubers

Info

Publication number: RU2083074C1
Application number: RU9595121550A
Authority: RU
Inventors: Е.М. Бельковец; Ю.М. Галантерник; Е.Г. Добруцкая; В.В. Костяшов; М.А. Кузнецова; А.В. Филиппов; Г.Г. Филиппова; Е.А. Широкова
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Интелпро"
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1997-07-10

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: method involves exposing seeds and roots to low-frequency electric field, which is created by bipolar variable frequency in the form of harmonic oscillation errands with envelope shaped as rectangular pulses or sequence of bipolar pulses, for 1-180 min. Amplitude of pulses or errands envelope is set within the range of 0.5-120 kV/m, sequence frequency - 100-1,000 Hz or 5-50 kHz, time ranging from 0.5 to 9.5 msec or from 0.01 to 0.1 msec, respectively, harmonic oscillation frequency from 5 to 25 or from 250 to 500 kHz, respectively. EFFECT: increased efficiency and improved quality of treated seeds or roots. 2 cl, 8 tbl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для предпосевной обработки семян, предпосадочной и послеуборочной обработки клубней картофеля как способ повышения всхожести семян, урожайности зерновых и овощных культур, а также как способ борьбы с заболеваниями растений фитофторозом, бактериозом, корневой гнилью и другими. The invention relates to agriculture and can be used for pre-sowing seed treatment, pre-planting and post-harvest treatment of potato tubers as a way to increase seed germination, yield of grain and vegetable crops, as well as a way to combat plant diseases, late blight, bacteriosis, root rot and others.

В настоящее время известны способы и устройства предпосевной обработки семян путем их облучения импульсами высокого напряжения, электромагнитными полями, формируемыми переменным и постоянным током, лазерным излучением, ультрафиолетовыми лучами. Currently known methods and devices for pre-sowing seed treatment by irradiation with high voltage pulses, electromagnetic fields generated by alternating and direct current, laser radiation, ultraviolet rays.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является способ предпосевной обработки семян, при котором семена подвергают воздействию 40-60 циклов пульсации электрического поля с максимальным значением напряжения в каждом цикле 30-50 кВ и общей продолжительностью 1 цикла пульсации напряжения порядка 1 с. The closest in technical essence to the invention is a method of presowing treatment of seeds, in which the seeds are exposed to 40-60 cycles of ripple of the electric field with a maximum voltage value in each cycle of 30-50 kV and a total duration of 1 cycle of ripple voltage of about 1 s.

При этом при помощи генератора пульсирующего поля в течение 0,99 с повышают напряжение по экспоненциальному закону, а затем снижают по закону затухающего колебания. In this case, using a pulsating field generator, the voltage is increased exponentially for 0.99 s, and then reduced according to the law of damped oscillation.

Продолжительность снижения напряжения находится в пределах 50-200 мкс, а частота затухания колебания 25-200 кГц. The duration of voltage reduction is in the range of 50-200 μs, and the damping frequency of the oscillation is 25-200 kHz.

Недостатками данного способа являются сложная технология облучения, заключающаяся в необходимости обеспечения динамического изменения параметров генерируемого напряжения в достаточно узких пределах, в отсутствии комплексного воздействия на семена и клубни картофеля, т.е. воздействия на патогенные микроорганизмы в комплексе со стимуляцией иммунной системы растений, что приводит к ограниченному положительному эффекту, проявляющемуся только в улучшении посевных качеств семян. The disadvantages of this method are the complex irradiation technology, which consists in the need to ensure dynamic changes in the parameters of the generated voltage within fairly narrow limits, in the absence of a complex effect on the seeds and tubers of potatoes, i.e. effects on pathogenic microorganisms in combination with stimulation of the immune system of plants, which leads to a limited positive effect, manifested only in improving the sowing qualities of seeds.

Технической задачей изобретения является упрощение технологии облучения, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и лежкоспособности клубней картофеля за счет увеличения всхожести семян, стимуляции роста растений, прямого подавления развития фитопатогенных микроорганизмов, стимуляция иммунной системы растений, приводящей к повышению устойчивости растений к заболеваниям и увеличению лежкоспособности клубней картофеля в период хранения. An object of the invention is to simplify the irradiation technology, increase crop yields and keeping potato tubers by increasing seed germination, stimulating plant growth, directly suppressing the development of phytopathogenic microorganisms, stimulating the plant’s immune system, leading to increased plant resistance to disease and increasing potato tubers storage period.

Решение технической задачи достигается за счет воздействия на семена и клубни импульсным низкочастотным электрическим полем, причем в отличие от прототипа воздействие производят индуцированным низкочастотным электрическим полем, создаваемым или последовательностью посылок гармонических колебаний с огибающей в форме прямоугольных импульсов или последовательностью биполярных импульсов с постоянными на протяжении разового в течение 1-180 м непрерывного воздействия амплитудой импульсов или огибающей посылок гармонических колебаний, частотой их следования, их длительностью, частотой гармонических колебаний, при этом задают амплитуду импульсов или посылок гармонических колебаний, частоту их следования, их длительность, интервал времени разового непрерывного воздействия, кратность таких разовых непрерывных воздействий и интервал времени, предшествующий посеву или началу хранения семян и клубней в зависимости от экономически значимых характеристик урожайности и хранения. При воздействии индуцированным низкочастотным полем, создаваемым или последовательностью посылок гармонических колебаний с огибающей в форме прямоугольных импульсов или последовательностью биполярных импульсов, на протяжении разового непрерывного воздействия устанавливают постоянные амплитуду импульсов или огибающей посылок гармонических колебаний в диапазоне 0,5-120 кВ/м, частоту их следования в диапазонах 100-1000 Гц или 5-50 кГц, их длительность в диапазонах 0,5-9,5 мс или 0,01-0,15 мс соответственно, частоту гармонических колебаний в диапазонах 5-25 кГц или 250-500 кГц соответственно, причем в качестве экономически значимых характеристик урожайности зерновых и овощных культур и хранения картофеля используют энергию прорастания и всхожести семян, густоту стояния, урожайность, высоту растений, размер листовой пластинки, число листьев, длину черешка, выживаемость растений, массу проростков, заболеваемость растений, инфекционную способность Phytophtora infestans, поражаемость клубней картофеля фитофторозом, скорость образования раневой перидермы поврежденных клубней картофеля. The solution to the technical problem is achieved by exposing the seeds and tubers to a pulsed low-frequency electric field, and in contrast to the prototype, the effect is produced by an induced low-frequency electric field generated either by a sequence of harmonic oscillations with an envelope in the form of rectangular pulses or by a sequence of bipolar pulses with constant for a single the course of 1-180 m of continuous exposure to the amplitude of the pulses or the envelope of the premises of harmonic oscillations, the frequency of their repetition, their duration, the frequency of harmonic vibrations, while setting the amplitude of the pulses or bursts of harmonic vibrations, their frequency, their duration, the time interval of a single continuous exposure, the frequency of such one continuous exposure and the time interval preceding sowing or the beginning of storage of seeds and tubers depending on economically significant characteristics of productivity and storage. When exposed to an induced low-frequency field generated either by a sequence of harmonic oscillations with an envelope in the form of rectangular pulses or a sequence of bipolar pulses, during a single continuous exposure, constant amplitudes of the pulses or envelope of harmonic oscillations are established in the range 0.5-120 kV / m, their frequency following in the ranges of 100-1000 Hz or 5-50 kHz, their duration in the ranges of 0.5-9.5 ms or 0.01-0.15 ms, respectively, the frequency of harmonic oscillations in the range ah 5-25 kHz or 250-500 kHz, respectively, and as an economically significant characteristic of the yield of grain and vegetable crops and potato storage, the energy of seed germination and germination, plant density, yield, plant height, leaf blade size, number of leaves, petiole length are used , plant survival, mass of seedlings, plant morbidity, infectious ability of Phytophtora infestans, potato tuber susceptibility by late blight, rate of wound periderm formation of damaged potato tubers.

Существенными признаками, характеризующими изобретение, являются:
а) на семена зерновых и овощных культур и клубни картофеля воздействуют индуцированным электрическим полем, созданным импульсным переменным напряжением, в виде посылок гармонических колебаний или биполярных импульсов напряженности поля с постоянной на протяжении цикла облучения амплитудой импульсов или амплитудой огибающей посылок с
амплитудой импульсов или огибающей посылок напряженности поля в диапазоне 0,5-120 кВ/м;
частотой повторения импульсов, посылок в диапазоне 100-1000 Г или 5-50 кГц;
длительностью импульса посылки 0,5-9,5 мс или 0,01-0,15 мс;
частотой заполнения посылок 5-25 кГц или 250-500 кГц при этом суммарное время разовых непрерывных облучений, на которое помещают объект воздействия в зону действия поля 1-180 мин;
б) задают конкретные частоту следования импульсов, посылок, время разового непрерывного облучения объекта воздействия, число таких непрерывных облучений, амплитуду напряженности поля при каждом разовом облучении, интервал времени, предшествующий посеву или началу хранения объектов облучения.The essential features characterizing the invention are:
a) seeds of grain and vegetable crops and potato tubers are exposed to an induced electric field created by a pulsed alternating voltage, in the form of bursts of harmonic oscillations or bipolar pulses of field strength with a constant amplitude of pulses or envelope amplitude of the parcels with
the amplitude of the pulses or envelope of the parcels of field strength in the range of 0.5-120 kV / m;
pulse repetition rate, parcels in the range of 100-1000 G or 5-50 kHz;
the sending pulse duration of 0.5-9.5 ms or 0.01-0.15 ms;
the parcel filling frequency is 5-25 kHz or 250-500 kHz, while the total time of one-time continuous irradiation, on which the object of influence is placed in the field of action of the field for 1-180 min;
b) specify the specific repetition rate of pulses, bursts, the time of a single continuous exposure of the target, the number of such continuous exposure, the amplitude of the field at each single exposure, the time interval prior to sowing or storage of the radiation.

Новыми, не входящими в способ-прототип, являются следующие операции:
электрическое поле сформировано в виде посылок биполярных импульсов, посылок гармонических колебаний напряженности поля с постоянной на протяжении одного разового облучения амплитудой импульсов, посылок;
задают конкретные частоту следования импульсов, посылок, время разового непрерывного облучения объекта воздействия, число таких непрерывных облучений, амплитуду напряженности поля при каждом разовом облучении, интервал времени, предшествующий посеву или началу хранения объектов облучения.New, not included in the prototype method, are the following operations:
the electric field is formed in the form of bursts of bipolar pulses, bursts of harmonic oscillations of the field strength with a constant amplitude of pulses, bursts during a single exposure;
specify the specific repetition rate of pulses, transmissions, the time of a single continuous exposure of the target, the number of such continuous exposure, the amplitude of the field at each single exposure, the time interval prior to sowing or storage of the radiation objects.

Более обобщенной по отношению к соответствующей операции способа-прототипа является установление более широких пределов возможных изменений электрических и временных параметров облучения и отсутствие необходимости специального формирования фронтов генерируемых импульсов. More generalized with respect to the corresponding operation of the prototype method is the establishment of wider limits of possible changes in the electrical and temporal parameters of the radiation and the absence of the need for special formation of the fronts of the generated pulses.

Указанные новые операции, отличия параметров поля от соответствующих параметров поля в способе-прототипе, а также новая длительность выполнения операций обуславливают новизну способа. These new operations, differences between field parameters and corresponding field parameters in the prototype method, as well as a new duration of operations, determine the novelty of the method.

Реализация способа возможна в настоящее время на базе существующих технических средств (специально созданных генераторов электрического поля) и существующих технологий обработки и хранения семян сельскохозяйственных культур и клубней картофеля. The implementation of the method is currently possible on the basis of existing technical means (specially created electric field generators) and existing technologies for processing and storing seeds of agricultural crops and potato tubers.

Данный способ позволяет повысить урожайность зерновых и овощных культур не менее, чем на 15-20% и сократить потери при хранении картофеля не менее, чем вдвое. This method allows to increase the yield of grain and vegetable crops by at least 15-20% and reduce losses during storage of potatoes by at least half.

Для иллюстрации положительного влияния применения способа приводим некоторое ограниченное количество результатов, полученных в процессе исследования и отработки способа, проведенных организацией-заявителем с участием специалистов и на базе Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии Российской Академии сельскохозяйственных наук (ВНИИФ РАСХН) и Всероссийского научно-исследовательского института семеноводства и селекции овощных культур Российской Академии сельскохозяйственных наук (ВНИИССОК РАСХН). To illustrate the positive impact of the application of the method, we give a limited number of results obtained in the process of research and development of the method, carried out by the applicant organization with the participation of specialists and on the basis of the All-Russian Research Institute of Phytopathology of the Russian Academy of Agricultural Sciences (VNIIF RAAS) and the All-Russian Scientific Research Institute seed production and selection of vegetable crops of the Russian Academy of Agricultural Sciences (VNIISSOK RAAS).

Примеры приведены ниже в табл. 1-8. Параметры режимов воздействия:
F_и частота следования импульсов;
τ_и длительность импульса;
U амплитуда напряженности поля;
t время разового непрерывного воздействия.Examples are given below in table. 1-8. Parameters of exposure modes:
F _and pulse repetition rate;
τ _and pulse duration;
U is the amplitude of the field strength;
t time of a single continuous exposure.

Claims

1. The method of pre-sowing treatment of seeds of grain and vegetable crops, pre-planting and post-harvest treatment of potato tubers, including exposure to them with a low-frequency electric field created by a bipolar alternating voltage with constant parameters during exposure, characterized in that the alternating voltage is used in the form of harmonic oscillations with envelope in the form of rectangular pulses or as a sequence of bipolar pulses with an exposure time of 1,180 minutes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the amplitude of the pulses or envelope of the packages of harmonic oscillations is set to 0.5 to 120 kV / m, their repetition rate of 100 to 1000 Hz or 5 to 50 kHz, their duration is 0.5 to 9.5 or 0, 01 0.15 ms, respectively; harmonic frequency 5 25 or 250 - 500 kHz, respectively.