RU2175180C1

RU2175180C1 - Seed treatment method

Info

Publication number: RU2175180C1
Application number: RU2000114613A
Authority: RU
Inventors: М.Г. Барышев; Г.И. Касьянов; Г.П. Ильченко; В.В. Магеровский
Original assignee: Барышев Михаил Геннадьевич; Касьянов Геннадий Иванович; Ильченко Геннадий Петрович; Магеровский Владимир Васильевич
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-10-27

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, presowing treatment of farm crop seeds. SUBSTANCE: method involves exposing seeds to magnetostatic field at intensity of 200-900 A/m and simultaneously exposing seeds to electromagnetic field with phase-modulated vibrations of extremely low-frequency band for 40-60 min at field intensity of 120-1,400 A/m. EFFECT: increased efficiency by improved germinating capacity. 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам обработки семян сельскохозяйственных культур перед посевом. The invention relates to the field of agriculture, and in particular to methods for treating seeds of crops before sowing.

Известен способ обработки семян, находящихся в состоянии биологического покоя, постоянным однородным магнитным полем (N 913993, МПК (3) A 01 G 7/04, F 01 C /400, СССР, 1982 г.). A known method of treating seeds in a state of biological rest, a constant homogeneous magnetic field (N 913993, IPC (3) A 01 G 7/04, F 01 C / 400, USSR, 1982).

Известен способ повышения продуктивности животных и урожайности растений (Франция N 2550688, МПК (3) A 01 G 7/04, C 12 N 13/00), состоящий в том, что животные и растения подвергают эффективному облучению. Для этого используют магнитные импульсы переменной полярности, форма которых аналогична форме двухфазного потенциала с частотой следования 1/100-1с и шириной импульсов 1/500 с. A known method of increasing animal productivity and plant productivity (France N 2550688, IPC (3) A 01 G 7/04, C 12 N 13/00), which consists in the fact that animals and plants are subjected to effective radiation. For this, magnetic pulses of variable polarity are used, the shape of which is similar to the shape of a two-phase potential with a repetition rate of 1 / 100-1 s and a pulse width of 1/500 s.

Известен способ стимулирования процессов жизнедеятельности биологических объектов (патент РФ N 2113108, МПК (6) A 01 G 7/04, A 01 C 1/00, A 61 N 1/00, 2/00). На объект воздействуют электромагнитным полем с одновременным пропусканием электрического тока в течение промежутка времени от 10 с до 2 ч. Величину напряженности электромагнитного поля задают в пределах 80-80000 А/м. A known method of stimulating the vital processes of biological objects (RF patent N 2113108, IPC (6) A 01 G 7/04, A 01 C 1/00, A 61 N 1/00, 2/00). The object is exposed to an electromagnetic field while transmitting electric current for a period of time from 10 s to 2 hours. The magnitude of the electromagnetic field is set in the range of 80-80000 A / m.

Известен способ выращивания растений, включающий высев семян в емкость из немагнитного токопроводящего материала и пропускание электрического тока промышленной частоты через обмотку, находящуюся на внешней поверхности емкости (авт. св. СССР N 1665952, МПК (5) A 01 G 7/04). A known method of growing plants, including sowing seeds in a tank of non-magnetic conductive material and passing an electric current of industrial frequency through a winding located on the outer surface of the tank (ed. St. USSR N 1665952, IPC (5) A 01 G 7/04).

Наиболее близким из аналогов к заявляемому относится способ предпосевной обработки семян электромагнитными волнами низкой частоты (авт. св. СССР N 206235, МПК A 01 G 7/04). Обрабатываемые семена помещают внутрь катушки и выдерживают в магнитном поле при определенных для каждой культуры частоте поля и экспозиции обработки. The closest of the analogues to the claimed one relates to a method of pre-sowing seed treatment with electromagnetic waves of low frequency (ed. St. USSR N 206235, IPC A 01 G 7/04). The treated seeds are placed inside the coil and kept in a magnetic field at the field frequency and exposure of the treatment determined for each culture.

К недостаткам способа относятся малая производительность способа, обусловленная внутренними размерами катушки, малая эффективность воздействия на семена используемого в прототипе электромагнитного поля. The disadvantages of the method include the low productivity of the method, due to the internal dimensions of the coil, the low efficiency of exposure to the seeds used in the prototype electromagnetic field.

Технической задачей способа является увеличение его производительности, увеличение всхожести семян. The technical objective of the method is to increase its productivity, increase seed germination.

Для решения технической задачи на семена воздействуют перед посевом постоянным магнитным полем при напряженности магнитного поля 200-900 А/м и одновременно электромагнитным полем фазово-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона в течение 40-60 мин при напряженности поля 120-1400 А/м. To solve the technical problem, seeds are exposed to sowing with a constant magnetic field at a magnetic field strength of 200-900 A / m and simultaneously with an electromagnetic field phase-modulated oscillations of the extremely low frequency range for 40-60 minutes at a field strength of 120-1400 A / m.

Как показал обзор патентно-технической литературы, нигде раньше не применялась обработка семян постоянным магнитным полем и электромагнитным полем фазово-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". As shown by a review of the patent technical literature, seed treatment with a constant magnetic field and an electromagnetic field with phase-modulated oscillations of the extremely low frequency range has never been used before, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Как показали экспериментальные данные, при воздействии на обрабатываемые семена постоянным магнитным полем и одновременно электромагнитным полем фазово-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона, всхожесть семян увеличилась в среднем на 15% по сравнению с прототипом. As shown by experimental data, when exposed to the treated seeds with a constant magnetic field and at the same time an electromagnetic field phase-modulated oscillations of the extremely low frequency range, seed germination increased by an average of 15% compared with the prototype.

Экспериментально было выявлено, что время обработки семян должно быть от 40 до 60 мин, так как, начиная с 40-минутной обработки, происходит увеличение всхожести, а после 60 мин результат остается неизменным. Также экспериментально установлено, что напряженность постоянного магнитного поля и модулированного электромагнитного поля может лежать в пределах от 200 до 900 и от 120 до 1400 А/м соответственно. It was experimentally revealed that the seed treatment time should be from 40 to 60 minutes, since starting from a 40-minute treatment, an increase in germination occurs, and after 60 minutes the result remains unchanged. It was also experimentally established that the intensity of a constant magnetic field and a modulated electromagnetic field can lie in the range from 200 to 900 and from 120 to 1400 A / m, respectively.

На чертеже представлена схема устройства, используемого для обработки. The drawing shows a diagram of a device used for processing.

Устройство состоит из генератора колебаний 1, частотомера 2, генератора несущей частоты 3, фазового модулятора 4, осциллографа, контролирующего напряжение на выходе усилителя 5, усилителя 6, излучателя 7, представляющего собой многослойную катушку, постоянного магнита 8, емкость для загрузки семян 9. The device consists of an oscillation generator 1, a frequency meter 2, a carrier frequency generator 3, a phase modulator 4, an oscilloscope that monitors the voltage at the output of the amplifier 5, amplifier 6, emitter 7, which is a multi-layer coil, a permanent magnet 8, a seed loading tank 9.

Синусоидальные колебания крайне низкочастотного диапазона с выхода генератора 1 поступают на вход частотомера 2 и на вход фазового модулятора 4, на другой вход фазового модулятора поступают синусоидальные колебания генератора несущей частоты 3. С выхода фазового модулятора 4 колебания поступают на вход усилителя 6 и с выхода усилителя 6 - на излучающее устройство 7. Sinusoidal oscillations of the extremely low-frequency range from the output of the generator 1 go to the input of the frequency meter 2 and to the input of the phase modulator 4, to the other input of the phase modulator the sinusoidal oscillations of the carrier frequency generator 3 arrive. From the output of the phase modulator 4, the oscillations go to the input of amplifier 6 and from the output of amplifier 6 - to the radiating device 7.

Импеданс излучателя рассчитывается по формуле:
Z_и = [R $\binom{2}{а}$ +(ω₀L)²] $\binom{1/2}{,}$ (1)
где R_а - активное сопротивление катушки;
L - индуктивность катушки;
ω₀- угловая частота несущего электромагнитного колебания.The impedance of the emitter is calculated by the formula:
Z _and = [R $\binom{2}{a}$ + (ω ₀ L) ² ] $\binom{1/2}{,}$ (1)
where R _a is the active resistance of the coil;
L is the inductance of the coil;
ω ₀ - the angular frequency of the carrier electromagnetic waves.

Как известно, величина напряженности магнитного поля внутри соленоида без сердечника связана с амплитудным значением силы тока I_am, протекающего по катушке, с числом витков n, площадью поперечного сечения S и индуктивностью катушки L:
H = LI_am/nSμμ₀ (2)
где μ- магнитная проницаемость воздуха; \
μ₀ ₀ - магнитная постоянная.As is known, the magnitude of the magnetic field inside a coreless solenoid is related to the amplitude value of the current strength I _am flowing through the coil, with the number of turns n, the cross-sectional area S and the coil inductance L:
H = LI _am / nSμμ ₀ (2)
where μ is the magnetic permeability of air; \
μ ₀ ₀ is the magnetic constant.

Формулу (2) можно записать в виде:
H = LU_am/nSZ_иμμ₀ (3)
где U_am - амплитудное значение модулированного напряжения, приложенного к катушке.Formula (2) can be written as:
H = LU _am / nSZ _and μμ ₀ (3)
where U _am is the amplitude value of the modulated voltage applied to the coil.

В качестве модулирующего сигнала использовался сигнал гармонической формы крайне низкочастотного диапазона. The harmonic waveform of the extremely low frequency range was used as the modulating signal.

По известным формулам производился расчет напряженности магнитного поля Н. The well-known formulas were used to calculate the magnetic field N.

Пример конкретного выполнения:
Применяли устройство, где в качестве генератора колебаний 1 использовали Г3 -118, частотомер 2 - Ф5041, генератора несущей частоты 3 - Л31, фазового модулятора 4, осциллографа 5 - С1-69, усилителя 6 - "Амфитон" 25У-202С, излучателя 7 - соленоид, постоянного магнита 8, камеры, выполненной из магнитного материала 9. В качестве излучателя использовалась катушка с количеством витков n = 2500, внутренним диаметром 3 см и площадью поперечного сечения S = 30 см², активное сопротивление катушки составляло R_a = 130 Ом. Постоянный магнит создавал напряженность поля H = 250 А/м. Частота несущей равнялась 1 кГц, частота модулирующего напряжения крайне низкочастотного диапазона подбиралась для каждой культуры отдельно. В качестве емкости для загрузки семян использовали камеру, выполненную из магнитного материала, позволяющую загрузить 100 кг семян подсолнечника.An example of a specific implementation:
We used a device where G3 -118 was used as oscillation generator 1, F5041 was a frequency meter 2, L31 was used as a carrier frequency generator 3, phase modulator 4, oscilloscope 5, C1-69, amplifier 6, Amphiton 25U-202C, and emitter 7, a solenoid, a permanent magnet 8, a chamber made of magnetic material 9. A coil with a number of turns n = 2500, an inner diameter of 3 cm and a cross-sectional area S = 30 cm ^{2 was} used as an emitter, the active resistance of the coil was R _a = 130 Ohms. The permanent magnet created a field strength of H = 250 A / m. The carrier frequency was 1 kHz, the frequency of the modulating voltage of the extremely low-frequency range was selected separately for each culture. As a container for loading seeds, a chamber made of magnetic material was used, which allows loading 100 kg of sunflower seeds.

При проведении обработки: девиация фазы составляла Δφ = 250^o, индуктивность излучателя была L = 0,3 Гн, среднее значение напряженности магнитного поля составляло H = 660 А/м, длительность облучения семян составляла t = 50 мин. Всхожесть семян увеличивалась по сравнению с контролем (прототипом) на 20%. Аналогично на установке обрабатывали семена риса, ячменя. Было получено увеличение всхожести в сравнении с контролем (прототипом) соответственно 15, 18%.When processing: phase deviation was Δφ = 250 ^o , the emitter inductance was L = 0.3 H, the average value of the magnetic field strength was H = 660 A / m, the duration of seed irradiation was t = 50 min. Seed germination increased by 20% compared with the control (prototype). Similarly, rice, barley seeds were treated at the plant. An increase in germination was obtained compared to the control (prototype), respectively, 15, 18%.

Обнаружено, что зависимость всхожести от частоты модулирующих колебаний имеет резонансный характер, поэтому для каждой культуры частота подбиралась индивидуально. It was found that the dependence of germination on the frequency of modulating oscillations is resonant in nature, therefore, for each culture, the frequency was selected individually.

По способу, изложенному в прототипе, мы смогли бы на приведенном примере конкретного выполнения обработать семян подсолнечника порядка 0,1 кг, так как семена помещаются внутрь катушки. Тогда как в предлагаемом способе при таких условиях обрабатывают до 100 кг семян. According to the method described in the prototype, we would be able to process sunflower seeds of the order of 0.1 kg, as the seeds are placed inside the coil using the given specific example. Whereas in the proposed method under such conditions they process up to 100 kg of seeds.

Claims

A method of seed treatment, including exposure to an electromagnetic field, characterized in that before sowing, the treated seeds are exposed to a constant magnetic field at a field strength of 200 to 900 A / m and at the same time an electromagnetic field, phase-modulated oscillations of an extremely low frequency range for 40-60 minutes at field strengths 120-1400 A / m.