RU2342658C1 - Method of determination of optimum parameters of magnetic field for regulation viability of seeds - Google Patents

Method of determination of optimum parameters of magnetic field for regulation viability of seeds Download PDF

Info

Publication number
RU2342658C1
RU2342658C1 RU2007121626/13A RU2007121626A RU2342658C1 RU 2342658 C1 RU2342658 C1 RU 2342658C1 RU 2007121626/13 A RU2007121626/13 A RU 2007121626/13A RU 2007121626 A RU2007121626 A RU 2007121626A RU 2342658 C1 RU2342658 C1 RU 2342658C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic field
frequency
seeds
biological
electric field
Prior art date
Application number
RU2007121626/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Геннадьевич Барышев (RU)
Михаил Геннадьевич Барышев
Original Assignee
Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный университет (ГОУ КубГУ)
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 Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН), Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный университет (ГОУ КубГУ) filed Critical Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН)
Priority to RU2007121626/13A priority Critical patent/RU2342658C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342658C1 publication Critical patent/RU2342658C1/en

Links

Landscapes

  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: method is intended, in particular, for preplant treatment of seeds and-or their sprouts, and also can be used and in other branches where extraction process is applied. For definition of sensitivity of object to parametres of a magnetic field from test of biological object, extract macromolecules, separate cellular covers and receive a water biological solution. The received solution of 3-300 Hz, intensity 0.15-10 A/m and variable electric field with frequency subject to simultaneous influence by a magnetic field with frequency of 1-30 Hz, of 0.01-0.07 mv/m. Thus during 10-120 with measure by intensity phase shift between a current and the pressure created by electric field, and make calculation of quantity of changes of a phase with level more than 10°. On these data build the schedule of dependence of number of shifts of a phase between the current and the pressure created by electric field, from frequency of a magnetic field. Under the schedule reveal areas of frequencies of a magnetic field with maximum and a minimum quantity of shifts of the phases, providing, accordingly, stimulation and suppression of activity of biological processes.
EFFECT: realisation of possibility of regulation of activity of the processes promoting acceleration of terms of growth of the agricultural crops.
1 dwg, 5 ex

Description

Заявляемое изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для определения оптимальных параметров магнитного поля, позволяющих регулировать активность биологических объектов, в частности, сельскохозяйственного назначения при предпосевной обработке семян и (или) их проростков. Изобретение также может найти применение при хранении семян, для повышения выхода сахара из свеклы и др., а также в других отраслях промышленности, в которых используется процесс экстракции из биологических объектов.The claimed invention relates to the field of agriculture and is intended to determine the optimal parameters of the magnetic field, allowing you to adjust the activity of biological objects, in particular, agricultural purposes in the pre-sowing treatment of seeds and (or) their seedlings. The invention may also find application in storing seeds, to increase the yield of sugar from beets, etc., as well as in other industries that use the extraction process from biological objects.

Известно, что воздействием электромагнитным полем на биологические объекты, можно вызвать ускорение некоторых биохимических реакций и тем самым способствовать изменению ряда биохимических, биофизических и физико-химических показателей. В частности, известно, что воздействием электромагнитным полем, например, диапазона частот 3-30 Гц можно увеличить всхожесть прорастания семян и добиться повышения урожайности растений (см., например, патенты №№2179792, 2134944 и др.). Также, воздействуя электромагнитным полем такого же диапазона, можно ускорить процессы экстракции из корнеплодов растений, в частности, сахарной свеклы и добиться повышения выхода сахара из нее и увеличения срока хранения (см., патенты №№2172094, 2172091, 2172095, 2172096 и др.).It is known that the action of an electromagnetic field on biological objects can cause the acceleration of certain biochemical reactions and thereby contribute to a change in a number of biochemical, biophysical, and physicochemical parameters. In particular, it is known that exposure to an electromagnetic field, for example, the frequency range of 3-30 Hz, it is possible to increase the germination rate of seed germination and to increase the yield of plants (see, for example, patents No. 2179792, 2134944, etc.). Also, by influencing an electromagnetic field of the same range, it is possible to accelerate the extraction processes from root crops of plants, in particular, sugar beets and to increase the yield of sugar from it and increase the shelf life (see, patents No. 2172094, 2172091, 2172095, 2172096, etc. )

Однако все существующие способы воздействия электромагнитным полем на биологические объекты, которыми, в частности, являются семена, их проростки, корнеплоды растений и т.п. не достаточно эффективны, т.к. не существует способов обработки, в которых были бы учтены биологические особенности конкретного объекта, находящегося в конкретных условиях. Для достижения же наилучшего результата необходимо воздействовать на конкретный биологический объект - семена особым полем со специально подобранными именно для этого объекта параметрами.However, all existing methods of exposure to biological objects by an electromagnetic field, which, in particular, are seeds, their seedlings, plant roots, etc. not effective enough, because There are no processing methods that take into account the biological characteristics of a particular object located in specific conditions. To achieve the best result, it is necessary to work on a specific biological object - seeds with a special field with parameters specially selected for this object.

Таким образом, изобретение является новым и аналогов не имеет.Thus, the invention is new and has no analogues.

Технической задачей заявляемого изобретения является возможность учета особенностей свойств биологического объекта на примере сельскохозяйственных культур, в частности семян, которая осуществляется путем выбора магнитного поля с наиболее эффективными параметрами для воздействия им на объект с целью активизации или подавления биологических процессов, в частности всхожести, влияющей на изменение сроков созревания, повышение урожайности и качества сельскохозяйственных культур, на продолжительность их хранения без потери качества и другие процессы.The technical task of the invention is the ability to take into account the characteristics of the properties of a biological object on the example of crops, in particular seeds, which is carried out by selecting a magnetic field with the most effective parameters for influencing it on the object in order to activate or suppress biological processes, in particular germination, which affects the change ripening periods, increasing yield and quality of crops, for the duration of their storage without loss of quality and other processes.

Эта задача решается следующим образом. Способ определения оптимальных параметров магнитного поля для регулирования всхожести семян включает определение чувствительности биологического объекта к параметрам магнитного поля, для чего из пробы этого объекта экстрагируют макромолекулы, отделяют клеточные оболочки и получают водный биологический раствор, содержащий макромолекулы белков, который подвергают одновременному воздействию магнитным полем с частотой 3-300 Гц, напряженностью 0,15-10 А/м и переменным электрическим полем с частотой 1-30 Гц, напряженностью 0,01-0,07 мВ/м, при этом в течение 10-120 с измеряют сдвиг фазы между током и напряжением, создаваемым электрическим полем, и производят подсчет количества изменений фазы с уровнем более 10°, по этим данным строят график зависимости числа сдвигов фазы между током и напряжением, создаваемым электрическим полем, от частоты магнитного поля и по этому графику выявляют области частот магнитного поля с максимальным количеством сдвигов фаз, обеспечивающим стимуляцию активности биологических процессов, повышающую всхожесть, и минимальным, обеспечивающим подавление их активности, понижающее всхожесть.This problem is solved as follows. A method for determining optimal magnetic field parameters for controlling seed germination involves determining the sensitivity of a biological object to magnetic field parameters, for which macromolecules are extracted from a sample of this object, cell membranes are separated and an aqueous biological solution containing protein macromolecules is obtained, which is subjected to a magnetic field at a frequency 3-300 Hz, with a strength of 0.15-10 A / m and an alternating electric field with a frequency of 1-30 Hz, with a strength of 0.01-0.07 mV / m, while during 10-120 s, the phase shift between the current and voltage generated by the electric field is measured and the number of phase changes with a level of more than 10 ° is calculated, according to these data, a graph is plotted of the number of phase shifts between the current and voltage created by the electric field on the magnetic frequency fields and according to this graph, the frequency regions of the magnetic field are identified with the maximum number of phase shifts providing stimulation of the activity of biological processes, increasing germination, and minimal, providing suppression of their act vnosti lowering germination.

Магнитным полем с найденными параметрами можно проводить обработку биологического объекта при необходимости стимуляции обменных процессов с частотой, вызывающей максимальное количеством сдвигов фаз, а при необходимости подавления активности биологических процессов - с частотой, вызывающей минимальное количество сдвигов фаз с такой же напряженностью поля.With a magnetic field with the found parameters, it is possible to process a biological object if it is necessary to stimulate metabolic processes with a frequency that causes the maximum number of phase shifts, and if necessary, suppress the activity of biological processes with a frequency that causes a minimum number of phase shifts with the same field strength.

Техническим результатом является получение возможности регулирования активности процессов, происходящих в биологических объектах, в частности всхожести, способствующих ускорению сроков созревания сельскохозяйственных культур, повышению их урожайности, увеличению сроков хранения, улучшению качества и пищевой ценности и др. путем выявления требуемых параметров магнитного поля, стимулирующего либо подавляющего воздействия на происходящие в конкретных биологических объектах процессы.The technical result is the ability to control the activity of processes occurring in biological objects, in particular, germination, which accelerate the ripening of crops, increase their yield, increase shelf life, improve quality and nutritional value, etc. by identifying the required parameters of the magnetic field, stimulating either inhibitory effects on processes occurring in specific biological objects.

Данный способ может быть реализован с помощью установки, блок-схема которой изображена на чертеже.This method can be implemented using the installation, a block diagram of which is shown in the drawing.

Установка состоит из генератора низкочастотных электрических колебаний 1, соединенного с излучателем 2, выполненным в виде катушки индуктивности. Кондуктометрическая ячейка 3 предназначена для помещения в нее экстракта испытуемого биологического объекта, установлена в поле генератора низкой частоты 1 и соединена с импедансметром 4, который служит для измерения фазы между током и напряжением. Кондуктометрическая ячейка 3 и излучатель 2 помещены в заземленную экранированную камеру 5 из ферромагнитных материалов. В этой же камере 5 в поле воздействия излучателя 2 для оперативности процесса воздействия может быть также размещена площадка 6, предназначенная для емкости с биологическим объектом (мешка с семенами, поддона с проростками и т.п.), активность которых подлежит регулированию.The installation consists of a generator of low-frequency electrical oscillations 1, connected to the emitter 2, made in the form of an inductor. The conductometric cell 3 is designed to contain the extract of the test biological object, installed in the field of the low-frequency generator 1 and connected to the impedance meter 4, which serves to measure the phase between the current and voltage. The conductivity cell 3 and the emitter 2 are placed in a grounded shielded chamber 5 made of ferromagnetic materials. In the same chamber 5, in the field of action of the emitter 2, for the speed of the exposure process, a platform 6 can also be placed designed for a container with a biological object (bag of seeds, a tray with seedlings, etc.), the activity of which is subject to regulation.

Способ реализуется следующим образом. По одной из известных методик получают водный биологический раствор, оптимальные параметры воздействия на который необходимо установить. Для этого из семян ряда сельскохозяйственных культур экстрагируют макромолекулы белков и отделяют клеточные оболочки, получая экстракт - водный биологический раствор, содержащий макромолекулы белков. Этот экстракт помещают в кондуктометрическую ячейку 3. Включают приборы. На ячейку 3 поступают электрические колебания с импедансметра 4, а с генератора низкочастотных колебаний 1 подается напряжение на излучатель 2. Создается магнитное поле, в силовых линиях которого находится исследуемый экстракт.The method is implemented as follows. According to one of the known methods, an aqueous biological solution is obtained, the optimal exposure parameters for which must be established. To do this, protein macromolecules are extracted from the seeds of a number of crops and cell membranes are separated to obtain an extract - an aqueous biological solution containing protein macromolecules. This extract is placed in a conductivity cell 3. Turn on the instruments. Cell 3 receives electrical vibrations from the impedance meter 4, and voltage is supplied to the emitter 2 from the low-frequency oscillation generator 1. A magnetic field is created in the lines of force of which the studied extract is located.

В случае резонансного поглощения электромагнитного поля макромолекулами белков происходит перераспределение температурных колебаний этих молекул, что вызывает мгновенное изменение распределения зарядов и изменение конформации макромолекул белков. Это приводит к изменению электрофизических свойств исследуемого раствора, что, в свою очередь, регистрируется импедансметром как мгновенное изменение сдвига фазы между напряжением и током, протекающим через ячейку. В результате, при определенных частотах магнитного поля происходил скачкообразный сдвиг фазы между током и напряжением. Далее по показаниям импедансметра определяется количество скачков фазы между током и напряжением во времени, то есть частоты изменения сдвига фазы. За временной отрезок, в течение которого учитывалось изменение сдвига фазы, принимают интервал времени от 15 до 120 с. Таким путем устанавливают частоты магнитного поля, приводящие к максимальным изменениям биохимических процессов, протекающих под действием ферментов. Для каждого сорта и состояния сельскохозяйственных культур, в частности семян, находят набор резонансных частот, свойственных только этому сорту, в определенном температурном интервале. Эти частоты используют для обработки биологических объектов магнитным полем с теми или иными параметрами в зависимости от задачи.In the case of resonance absorption of the electromagnetic field by protein macromolecules, the temperature vibrations of these molecules are redistributed, which causes an instantaneous change in the charge distribution and a change in the conformation of protein macromolecules. This leads to a change in the electrophysical properties of the test solution, which, in turn, is recorded by the impedance meter as an instantaneous change in the phase shift between voltage and current flowing through the cell. As a result, at certain frequencies of the magnetic field, an abrupt phase shift occurred between the current and voltage. Further, according to the readings of the impedance meter, the number of phase jumps between the current and voltage in time, that is, the frequency of the phase shift, is determined. For the time period during which the change in the phase shift was taken into account, the time interval is from 15 to 120 s. In this way, the magnetic field frequencies are established, leading to maximum changes in biochemical processes that occur under the action of enzymes. For each variety and condition of crops, in particular seeds, a set of resonant frequencies is found that are characteristic only of this variety in a certain temperature range. These frequencies are used to process biological objects with a magnetic field with various parameters depending on the task.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

Производили поиск оптимальных параметров воздействия магнитного поля для различных сельскохозяйственных культур.We searched for the optimal parameters of the magnetic field for various crops.

Пример 1Example 1

В ячейку наливали экстракционный раствор семян подсолнечника сорта Юбилейный, получаемый при температуре от 30°С до 40°С. Напряженность электрического поля составляла 0,01 мВ/м, напряженность магнитного поля 10 А/м. Устанавливалась частота магнитного поля 3 Гц. Измерения фазы между электрическим током и напряжением, приложенным к ячейке, производилось с помощью импедансметра ВМ-507 за интервал времени в 30 с. Производился подсчет изменений фазы между электрическим током и напряжением, приложенным к ячейке, при этом учитывались значения, величина которых превышала более 10°. Затем устанавливали новое значение частоты магнитного поля. Частота магнитного поля изменялась с шагом в 0,5 Гц в диапазоне от 3 до 50 Гц. После каждого изменения частоты магнитного поля системе было отпущено время на релаксацию в течение 30 с. Температура растворов контролировалась с помощью термометра с точностью до 0,5°С и составляла 22°С. Строился график зависимости количества изменения фазы между током и напряжением от частоты магнитного поля. В результате на графиках присутствовали ярко выраженные максимумы и минимумы, соответствующие определенным частотам. Максимумы на графике, соответствующие экстракционному раствору семян подсолнечника сорта Юбилейный, наблюдались при частоте магнитного поля 12,0 Гц, 18,0 Гц, 19,0 Гц, 23,0 Гц, 31,0 Гц, 37,0 Гц, 44,0 Гц. Минимумы наблюдались при частоте магнитного поля 14,0 Гц, 21,0 Гц, 25,0 Гц, 35,0 Гц, 39,0-41,0 Гц, 47,0 Гц.An extraction solution of sunflower seeds of the Yubileiny variety, obtained at a temperature of 30 ° C to 40 ° C, was poured into the cell. The electric field strength was 0.01 mV / m, the magnetic field strength 10 A / m The frequency of the magnetic field was set to 3 Hz. The phase between the electric current and the voltage applied to the cell was measured using a BM-507 impedance meter for a time interval of 30 s. The phase changes between the electric current and the voltage applied to the cell were calculated, and values whose magnitude exceeded more than 10 ° were taken into account. Then set a new value of the frequency of the magnetic field. The frequency of the magnetic field was changed in increments of 0.5 Hz in the range from 3 to 50 Hz. After each change in the frequency of the magnetic field, the system was allowed to relax for 30 s. The temperature of the solutions was controlled using a thermometer with an accuracy of 0.5 ° C and was 22 ° C. A graph was built of the dependence of the amount of phase change between current and voltage on the frequency of the magnetic field. As a result, the graphs contained pronounced maxima and minima corresponding to certain frequencies. The maxima in the graph corresponding to the extraction solution of sunflower seeds of the Yubileiny variety were observed at a magnetic field frequency of 12.0 Hz, 18.0 Hz, 19.0 Hz, 23.0 Hz, 31.0 Hz, 37.0 Hz, 44.0 Hz Minima were observed at a magnetic field frequency of 14.0 Hz, 21.0 Hz, 25.0 Hz, 35.0 Hz, 39.0-41.0 Hz, 47.0 Hz.

Для подтверждения правильности определения резонансных частот осуществляли воздействие магнитным полем на семена подсолнечника. Для этого семена помещались в заземленную камеру, выполненную из ферромагнитного материала. В камере имелся излучатель, являющийся катушкой индуктивности, имеющей 2000 витков, с индуктивностью L=0,1 Гн, подключенный к генератору низкочастотных колебаний Г3-118. Обработка семян подсолнечника магнитным полем проводилась с параметрами магнитного поля, выбранными в соответствии с предварительно выбранными параметрами.To confirm the correct determination of resonance frequencies, a magnetic field was applied to sunflower seeds. For this, the seeds were placed in a grounded chamber made of ferromagnetic material. In the chamber there was an emitter, which is an inductor having 2000 turns, with an inductance of L = 0.1 H, connected to a low-frequency oscillation generator G3-118. The processing of sunflower seeds by a magnetic field was carried out with magnetic field parameters selected in accordance with pre-selected parameters.

Отбор образцов осуществляли согласно ГОСТ 12036-85 (ГОСТ 12036-85. Семена сельскохозяйственных культур. Методы отбора проб.), то есть выбирали семена, у которых отсутствовали механические повреждения, размеры семян лежали в пределах 1,4-1,6 см. Отбраковывали также семена, обладающие аномальной окраской, плесенью, поврежденными семядолями, семена без зародыша, проросшие семена, семена, потерявшие 1/2 и более семени, содержащие различные мертвые примеси, комочки земли, обломки стеблей и цветов, голые семена.Sampling was carried out according to GOST 12036-85 (GOST 12036-85. Seeds of agricultural crops. Methods of sampling.), That is, seeds that did not have mechanical damage were selected, seed sizes were in the range 1.4-1.6 cm. Discarded also seeds with abnormal coloration, mold, damaged cotyledons, seeds without a germ, germinated seeds, seeds that have lost 1/2 or more seeds, containing various dead impurities, lumps of earth, fragments of stems and flowers, bare seeds.

Определение всхожести и энергии прорастания семян подсолнечника производили по ГОСТ 12038-84 (ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Метод определения всхожести.).The germination and germination energy of sunflower seeds was determined according to GOST 12038-84 (GOST 12038-84. Seeds of agricultural crops. Method for determining germination.).

В результате обработка семян подсолнечника сорта Юбилейный магнитным полем с частотой 31,0 Гц, напряженностью поля 10 А/м, в течение 3 минут привела к увеличению всхожести семян на 19% по сравнению с контролем (всхожесть в опыте 77%, всхожесть в контроле 58%), обработка семян подсолнечника этого же сорта магнитным полем с частотой 44,0 Гц, напряженностью поля 10 А/м, в течение 3 минут привела к увеличению всхожести на 34%.As a result, the treatment of sunflower seeds of the Yubileiny cultivar with a magnetic field with a frequency of 31.0 Hz and a field strength of 10 A / m for 3 minutes led to an increase in seed germination by 19% compared to control (germination in experiment 77%, germination in control 58 %), treatment of sunflower seeds of the same variety with a magnetic field with a frequency of 44.0 Hz, field strength of 10 A / m for 3 minutes led to an increase in germination by 34%.

Проводили также проверку подавляющего воздействия магнитного поля на семенах подсолнечника сорта Юбилейный. Для этого использовались резонансные частоты (для сорта Юбилейный), соответствующие наблюдаемым минимумам изменения сдвига фазы между током и напряжением электрического поля, приложенного к ячейке. В результате обработки подсолнечника сорта Юбилейный магнитным полем с частотой 14,0 Гц, напряженностью поля 10 А/м, в течение 3 минут всхожесть опытных семян уменьшилась по сравнению с контролем на 27%. Обработка магнитным полем с частотой 21,0 Гц привела к уменьшению всхожести опытных семян по сравнению с контролем на 20%.We also checked the suppressing effect of the magnetic field on the seeds of sunflower cultivar Yubileiny. For this, resonance frequencies were used (for the Yubileiny variety), corresponding to the observed minima of the phase shift between the current and the voltage of the electric field applied to the cell. As a result of processing sunflower cultivar Yubileiny with a magnetic field with a frequency of 14.0 Hz and a field strength of 10 A / m for 3 minutes, the germination rate of the experimental seeds decreased by 27% compared to the control. Processing with a magnetic field with a frequency of 21.0 Hz led to a decrease in germination of experimental seeds compared to the control by 20%.

Пример 2Example 2

Аналогично примеру 1 проводили проверку на семенах подсолнечника сорта Лакомка. Напряженность электрического поля составляла 0,05 мВ/м, напряженность магнитного поля 5 А/м, а резонансные частоты магнитного поля находили в диапазоне от 3 до 50 Гц. После чего производили обработку магнитным полем в соответствии с найденными резонансными частотами.Analogously to example 1, a check was carried out on the seeds of sunflower varieties Lakomka. The electric field strength was 0.05 mV / m, the magnetic field strength 5 A / m, and the resonant frequencies of the magnetic field were found in the range from 3 to 50 Hz. After that, the magnetic field was processed in accordance with the found resonant frequencies.

В результате стимулирующей обработки семян подсолнечника сорта Лакомка магнитным полем с частотой 22 Гц, напряженностью поля 5 А/м в течение 20 минут привела к увеличению всхожести семян на 35% по сравнению с контролем (всхожесть в контроле 62%, в опыте 97%).As a result of stimulating treatment of sunflower seeds of the Lakomka variety with a magnetic field with a frequency of 22 Hz and a field strength of 5 A / m for 20 minutes, it increased seed germination by 35% compared with the control (germination in the control 62%, 97% in the experiment).

Обработка семян подсолнечника сорта Лакомка в угнетающем режиме магнитным полем с частотой 39,0 Гц, напряженностью поля 10 А/м, в течение 3 минут привела к уменьшению всхожести семян на 24% по сравнению с контролем.Processing of sunflower seeds of the Lakomka variety in the oppressive mode with a magnetic field with a frequency of 39.0 Hz and a field strength of 10 A / m for 3 minutes led to a decrease in seed germination by 24% compared with the control.

Пример 3Example 3

Аналогично примеру 1 проводили проверку на семенах сорта Березанский. Для поиска резонансных частот использовали проросшие (на 7 сутки) семена подсолнечника сорта Березанский. Из семян и проростков изготавливали экстракционный раствор. Находили резонансные частоты в диапазоне от 50 до 300 Гц, при этом напряженность электрического поля составляла 0,07 мВ/м, напряженность магнитного поля 0,15 А/м. После этого производили обработку семян с проростками в соответствии с найденными резонансными частотами.Analogously to example 1, a check was carried out on seeds of the Berezansky variety. To search for resonance frequencies, germinated (on the 7th day) seeds of sunflower of the Berezansky variety were used. An extraction solution was prepared from seeds and seedlings. We found resonant frequencies in the range from 50 to 300 Hz, while the electric field strength was 0.07 mV / m, the magnetic field strength was 0.15 A / m. After that, seeds were treated with seedlings in accordance with the found resonant frequencies.

В результате обработка семян подсолнечника в стимулирующем режиме сорта Березанский с проростками магнитным полем с частотой 300 Гц, напряженностью поля 0,15 А/м в течение 30 минут привела к увеличению их длины на 12 мм по сравнению с контролем (средняя длина проростков в опыте 18 мм, длина проростков в контроле 6 мм).As a result, the treatment of sunflower seeds in the stimulating regime of the Berezansky cultivar with seedlings with a magnetic field with a frequency of 300 Hz and a field strength of 0.15 A / m for 30 minutes led to an increase in their length by 12 mm compared to the control (average length of seedlings in experiment 18 mm, the length of seedlings in the control 6 mm).

Обработка семян подсолнечника сорта Березанский - их проростков в угнетающем режиме магнитным полем с частотой 205,0 Гц, напряженностью поля 10 А/м, в течение 3 минут привела к уменьшению длины проростков на 18% по сравнению с контролем.Processing of sunflower seeds of the Berezansky variety — their seedlings in the oppressive mode with a magnetic field with a frequency of 205.0 Hz, field strength of 10 A / m, for 3 minutes led to a reduction in the length of seedlings by 18% compared with the control.

Пример 4Example 4

Аналогично примеру 1 проводили проверку на семенах сои сорта Вилан-Элита. Для поиска резонансных частот использовали экстракционный раствор, полученный из семян сои сорта Вилан-Элита. После этого производили обработку семян сои в соответствии с найденными резонансными частотами в течение 10 минут.Analogously to example 1, a check was carried out on the seeds of soybean varieties Vilan-Elita. To search for resonance frequencies, an extraction solution obtained from soybean seeds of the Vilan-Elita cultivar was used. After that, soybean seeds were processed in accordance with the found resonant frequencies for 10 minutes.

В результате обработка семян сои сорта Вилан-Элита в стимулирующем режиме магнитным полем с частотой 15 Гц, напряженностью поля 5 А/м в течение 10 минут привела к увеличению всхожести семян на 14% по сравнению с контролем.As a result, treatment of soybean seeds of the Vilan-Elita cultivar in a stimulating mode with a magnetic field with a frequency of 15 Hz and a field strength of 5 A / m for 10 minutes led to an increase in seed germination by 14% compared to the control.

Обработка семян сои сорта Вилан-Элита в угнетающем режиме магнитным полем с частотой 19 Гц, напряженностью поля 5 А/м в течение 10 минут привела к уменьшению всхожести семян на 16% по сравнению с контролем.The treatment of seeds of soybean varieties Vilan-Elita in the depressing mode with a magnetic field with a frequency of 19 Hz, a field strength of 5 A / m for 10 minutes led to a decrease in seed germination by 16% compared with the control.

Пример 5Example 5

Аналогично примеру 1 проводили проверку на семенах сахарной свеклы сорта МС-74. Для поиска резонансных частот использовался экстракционный раствор семян сахарной свеклы сорта МС-74 при температуре 20°С.Analogously to example 1, a check was performed on the seeds of sugar beet cultivar MS-74. To search for resonance frequencies, an extraction solution of sugar beet seeds of the MS-74 variety was used at a temperature of 20 ° C.

После нахождения резонансных частот данного сорта семян сахарной свеклы производился полевой опыт.After finding the resonance frequencies of this variety of sugar beet seeds, a field experiment was performed.

В опыте использовался сорт семян сахарной свеклы МС-74, репродукция первая. Сев осуществлялся сеялкой точного высева из расчета 7 семян на 1 погонный метр. Размещение делянок рендомизированное, повторность шестикратная. Почвой являлся чернозем слабо выщелоченный, малогумусный, сверхмощный. Количество гумуса в пахотном горизонте равнялось 3,8%. Механический состав - тяжелосуглинистый, структура почвы комковато-зернистая, водно-воздушные свойства хорошие. Реакция почвы - pH 6,8. Предшественником являлась озимая пшеница. Производилось лущение предшественника лущильником ЛД-10; вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 25÷27 см; предпосевная культивация на глубину 10÷12 см соответственно. В период вегетации экстремальные метеоусловия не наблюдались.In the experiment, a variety of sugar beet seeds MS-74 was used, the first reproduction. Sowing was carried out with a precision seeder at the rate of 7 seeds per 1 linear meter. Plot allocation is randomized, six-fold repetition. The soil was weakly leached chernozem, low humus, and heavy duty. The amount of humus in the arable horizon was 3.8%. The mechanical composition is heavy loamy, the soil structure is lumpy-granular, and the water-air properties are good. Soil reaction - pH 6.8. The predecessor was winter wheat. The peeling of the predecessor by the cultivator LD-10 was carried out; plowing with a PN-4-35 plow to a depth of 25 ÷ 27 cm; presowing cultivation to a depth of 10 ÷ 12 cm, respectively. During the growing season, extreme weather conditions were not observed.

Семена сахарной свеклы были обработаны в стимулирующем режиме магнитным полем с частотой 18,0 Гц в течение 60 минут при напряженности поля 10 А/м за четыре часа перед посевом в термостатированной камере при температуре 20°С.Sugar beet seeds were treated in a stimulating mode with a magnetic field with a frequency of 18.0 Hz for 60 minutes at a field strength of 10 A / m four hours before sowing in a thermostated chamber at a temperature of 20 ° C.

В результате урожайность в опыте составила 414 (ц/га), средняя масса клубня 460 г, в контроле 357 (ц/га) и 397 г соответственно. Оба показателя превышали погрешность эксперимента, что позволяет сделать заключение о достоверном изменении урожайности.As a result, the yield in the experiment was 414 (t / ha), the average weight of the tuber was 460 g, in the control 357 (t / ha) and 397 g, respectively. Both indicators exceeded the experimental error, which allows us to conclude that there is a significant change in yield.

Перед проведением исследований производилась оценка электрических флуктуаций (влияющих на измерения фазы между током и напряжением) и биений, возникающих между электрическим полем, приложенным к кондуктометрической ячейке, магнитным полем, создаваемым излучателем, наводками электрической сети и другими источниками электромагнитных помех. Величина биений во всех измерениях была незначительной (не более 2°), поэтому этим фактором можно пренебречь.Before conducting the studies, an assessment was made of electric fluctuations (affecting the measurement of the phase between current and voltage) and beats arising between the electric field applied to the conductivity cell, the magnetic field generated by the emitter, the interference of the electrical network and other sources of electromagnetic interference. The size of the beats in all measurements was insignificant (no more than 2 °), therefore this factor can be neglected.

Таким образом, из примеров видно, что определение оптимальных параметров магнитного поля для воздействия им на биологические объекты и последующая обработка биологических объектов, в частности семян сельскохозяйственных культур, этим полем с частотой, соответствующей их резонансным частотам, найденным для каждого объекта в отдельности (вида и даже сорта одного и того же вида), создает возможность влиять - ускорять, а соответственно и замедлять в них биохимические процессы и влиять на всхожесть и урожайность.Thus, it can be seen from the examples that the determination of the optimal parameters of the magnetic field for exposure to biological objects and the subsequent processing of biological objects, in particular seeds of agricultural crops, with this field with a frequency corresponding to their resonant frequencies found for each object separately (type and even varieties of the same species), creates the opportunity to influence - to accelerate, and accordingly slow down the biochemical processes in them and affect germination and productivity.

Claims (1)

Способ определения оптимальных параметров магнитного поля для регулирования всхожести семян, отличающийся тем, что определяют чувствительность биологического объекта к параметрам магнитного поля, для чего из пробы биологического объекта экстрагируют макромолекулы, отделяют клеточные оболочки и получают водный биологический раствор, содержащий макромолекулы белков, который подвергают одновременному воздействию магнитным полем с частотой 3-300 Гц и напряженностью 0,15-10 А/м и переменным электрическим полем с частотой 1-30 Гц и напряженностью 0,01-0,07 мВ/м, при этом в течение 10-120 с измеряют сдвиг фазы между током и напряжением, создаваемым электрическим полем, и производят подсчет количества изменений фазы с уровнем более 10°, по этим данным строят график зависимости числа сдвигов фазы между током и напряжением, создаваемым электрическим полем, от частоты магнитного поля, и по графику выявляют области частот магнитного поля с максимальным количеством сдвигов фаз, обеспечивающим стимуляцию активности биологических процессов, повышающую всхожесть, и минимальным, обеспечивающим подавление их активности, понижающее всхожесть.A method for determining the optimal parameters of the magnetic field for controlling seed germination, characterized in that the sensitivity of the biological object to the parameters of the magnetic field is determined, for which macromolecules are extracted from the sample of the biological object, cell membranes are separated and an aqueous biological solution containing protein macromolecules is obtained, which is subjected to simultaneous exposure a magnetic field with a frequency of 3-300 Hz and a strength of 0.15-10 A / m and an alternating electric field with a frequency of 1-30 Hz and a at a temperature of 0.01-0.07 mV / m, while during 10-120 s the phase shift between the current and voltage created by the electric field is measured and the number of phase changes with a level of more than 10 ° is calculated, according to these data, a dependency graph is constructed the number of phase shifts between the current and the voltage generated by the electric field, from the frequency of the magnetic field, and the graph reveals the frequency region of the magnetic field with the maximum number of phase shifts, providing stimulation of the activity of biological processes, increasing germination, and minimum, providing suppression of their activity, reducing germination.
RU2007121626/13A 2007-06-08 2007-06-08 Method of determination of optimum parameters of magnetic field for regulation viability of seeds RU2342658C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121626/13A RU2342658C1 (en) 2007-06-08 2007-06-08 Method of determination of optimum parameters of magnetic field for regulation viability of seeds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121626/13A RU2342658C1 (en) 2007-06-08 2007-06-08 Method of determination of optimum parameters of magnetic field for regulation viability of seeds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2342658C1 true RU2342658C1 (en) 2008-12-27

Family

ID=40376952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121626/13A RU2342658C1 (en) 2007-06-08 2007-06-08 Method of determination of optimum parameters of magnetic field for regulation viability of seeds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342658C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104145564A (en) * 2014-06-25 2014-11-19 南京农业大学 Device for rapidly detecting seed viability
RU2621157C1 (en) * 2016-02-15 2017-05-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) Method of investigation of biological liquids in the variable magnetic field

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104145564A (en) * 2014-06-25 2014-11-19 南京农业大学 Device for rapidly detecting seed viability
RU2621157C1 (en) * 2016-02-15 2017-05-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) Method of investigation of biological liquids in the variable magnetic field

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pietruszewski et al. Magnetic field as a method of improving the quality of sowing material: a review
Pietruszewski et al. Electromagnetic fields and electromagnetic radiation as non-invasive external stimulants for seeds [selected methods and responses]
Matwijczuk et al. Effect of magnetic field on seed germination and seedling growth of sunflower
Pietruszewski et al. Effect of magnetic field on germination and yield of wheat
EP2352366B1 (en) System for selecting plants from among a population of plants
Jedlička et al. Research of effect of low frequency magnetic field on germination, growth and fruiting of field tomatoes
Anfinrud et al. Relationship of Sunflower Germination and Vigor Tests to Field Performance 1
Berova et al. Vermicompost affects growth, nitrogen content, leaf gas exchange and productivity of pepper plants
RU2342658C1 (en) Method of determination of optimum parameters of magnetic field for regulation viability of seeds
Tirono et al. An effective dose of magnetic field to increase sesame plant growth and Its resistance to fusarium oxysporum wilt
JAYA et al. Responses of leaf celery to floating culture system with different depths of water-substrate interface and NPK-fertilizer application
Azharonok et al. The effect of the high frequency electromagnetic treatment of the sowing material for legumes on their sowing quality and productivity
RU67381U1 (en) INSTALLATION FOR REGULATING THE ACTIVITY OF BIOLOGICAL OBJECTS
Ichwan et al. Water consumption, growth, yield and water productivity for pepper plant
Guo et al. Lodging markedly reduced the biomass of sweet sorghum via decreasing photosynthesis in saline-alkali field
Sitompul et al. Plant growth of beetroots (Beta vulgaris L.) with nitrogen supply at suboptimal elevations in a tropical region.
Parfitt et al. Rice growth under water stress levels imposed at distinct developmental stages.
Kireva et al. Impact of magnetic treatment of tomato and onion seeds on their productivity
Özden et al. Vigour assessment of dill (Anethum graveolens L.) seed lots in relation to predicting seedling emergence potential
Bhat Determination of the relationship between nutrient uptake rate and solution concentration at the root surface under field conditions: 32P-orthophosphate uptake by apple roots
JP7489660B2 (en) Method for promoting soybean growth, soybean seeds irradiated with millimeter waves, and millimeter wave irradiation system for irradiating plant seeds with millimeter waves
RU2584417C1 (en) Method for propagation of potatoes with green grafts, having high viability
Ngangom et al. Soil Physical Properties and Productivity as Influenced by Soil Moisture Conservation Measures under Maize Based Cropping System in Acid Soils of North East India
RU2424649C2 (en) Method to predict crop capacity of safflower oil achenes
Dicu et al. The effect of electromagnetic waves on Zea mays plants germination.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170609