RU2175826C1

RU2175826C1 - Method for treating seeds

Info

Publication number: RU2175826C1
Application number: RU2000114610A
Authority: RU
Inventors: М.Г. Барышев
Original assignee: Барышев Михаил Геннадьевич
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-11-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: method involves treating seeds with electromagnetic frequency-modulated oscillations field in extremely low frequency bandwidth before seeding during 40-60 min under field intensity of 120- 1400 A/m. EFFECT: improved seed germination. 1 dwg

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, МПК3 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, IPC3 A 01 G 7/04, F 01 C / 400, USSR, 1982).

Известен способ повышения продуктивности животных и урожайности растений (Франция N 2550688, МПК3 A 01 G 67/04, 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 - 1 с и шириной импульсов 1/500 с. A known method of increasing animal productivity and plant productivity (France N 2550688, IPC3 A 01 G 67/04, C 12 N 13/00), consisting 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, МПК6 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, МПК5 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, IPC5 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: low productivity of the method, due to the internal dimensions of the coil, low efficiency of exposure to the seeds used in the prototype electromagnetic field.

Технической задачей способа является увеличение его производительность способа, увеличение всхожести семян. The technical task of the method is to increase its productivity of the method, increase the germination of seeds.

Для решения технической задачи на семена воздействуют перед посевом электромагнитным полем, частотно-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона в течение 40-60 мин при напряженности поля 120-1400 А/м. To solve the technical problem, the seeds are exposed to sowing by an electromagnetic field, frequency-modulated by 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 для обработки семян не применялось электромагнитное поле, частотно-модулированное колебаниями крайне низкочастотного диапазона, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". As a review of the patent technical literature showed, nowhere before has an electromagnetic field been applied for seed treatment, frequency-modulated by vibrations of the extremely low frequency range, 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 электромагнитным полем частотно-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона, всхожесть семян увеличилась в среднем на 21% по сравнению с прототипом. As shown by experimental data, when exposed to treated seeds with an electromagnetic field of frequency-modulated oscillations of the extremely low frequency range, seed germination increased by an average of 21% 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 модулированного электромагнитного поля может лежать в пределах от 120 до 1400 А/м. 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 modulated electromagnetic field strength can lie in the range from 120 to 1400 A / m.

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, осуществляющего также функцию частотно-модулирующего устройства, осциллографа, контролирующего напряжение на выходе усилителя 4, усилителя 5, излучателя 6, представляющего собой многослойную катушку, емкость для загрузки семян 7. The device consists of an oscillation generator 1, a frequency meter 2, a carrier frequency generator 3, which also functions as a frequency modulating device, an oscilloscope that monitors the voltage at the output of amplifier 4, amplifier 5, emitter 6, which is a multi-layer coil, and a seed loading tank 7.

Синусоидальные колебания крайне низкочастотного диапазона с выхода генератора 1 поступают на вход частотомера 2 и на вход генератора несущей частоты 3, где происходит частотная модуляция электрических колебаний. С выхода генератора несущей частоты колебания поступают на вход усилителя 5 и с выхода усилителя 5 на излучающее устройство 6. 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 carrier frequency generator 3, where the frequency modulation of the electrical oscillations occurs. From the output of the carrier frequency generator, the oscillations arrive at the input of the amplifier 5 and from the output of the amplifier 5 to the emitting device 6.

Импеданс излучателя рассчитывается по формуле
Z_и = [R_а ² + ( ω₀ L)²]^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 _a ² + (ω ₀ L) ² ] ^1/2 , (1)
where R _a is the active resistance of the coil, L is the inductance of the coil, ω ₀ is the angular frequency of the carrier electromagnetic oscillation.

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/nS μμ₀, (2)
где μ - магнитная проницаемость воздуха, μ₀ - магнитная постоянная.As is known, the magnitude of the magnetic field inside the 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 / nS μμ ₀ , (2)
where μ is the magnetic permeability of air, μ ₀ is the magnetic constant.

Формулу (2) можно записать в виде
H = LU_am/nSZ_и μμ₀, (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.

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

Пример конкретного выполнения
Применяли устройство, где в качестве генератора колебаний 1 использовали Г3-118, частотомер 2 - Ф5041, генератора несущей частоты 3 - Л31, осциллографа 4 - С1-69, усилителя 5 - "Амфитон" 25У-202С, излучателя 6 - соленоид. 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_а = 130 Ом. 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.Concrete example
We used a device where G3-118 was used as oscillation generator 1, frequency meter 2 was F5041, carrier frequency generator 3 was L31, oscilloscope 4 was C1-69, amplifier 5 was Amphiton 25U-202C, and radiator 6 was a solenoid. 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 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 частоты составляла Δω = 250 Гц, 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 25%. Аналогично на установке обрабатывали семена риса, ячменя. Было получено увеличение всхожести в сравнении с контролем (прототипом) соответственно на 21%, 23%. During processing, the frequency deviation was Δω = 250 Hz, the emitter inductance was L = 0.3 H, the average value of the magnetic field strength was H = 660 A / m, and the duration of seed irradiation was t = 50 min. Seed germination increased by 25% compared with the control (prototype). Similarly, rice, barley seeds were treated at the plant. An increase in germination was obtained in comparison with the control (prototype), respectively, by 21%, 23%.

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 treating seeds, including exposure to an electromagnetic field, characterized in that they act on the treated seeds before sowing with an electromagnetic field, frequency-modulated oscillations of the extremely low frequency range, for 40-60 minutes, with a field strength of 120-1400 A / m.