RU2377752C2 - Method of leguminose grasses seed preplant treatment - Google Patents
Method of leguminose grasses seed preplant treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377752C2 RU2377752C2 RU2008108731/13A RU2008108731A RU2377752C2 RU 2377752 C2 RU2377752 C2 RU 2377752C2 RU 2008108731/13 A RU2008108731/13 A RU 2008108731/13A RU 2008108731 A RU2008108731 A RU 2008108731A RU 2377752 C2 RU2377752 C2 RU 2377752C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seeds
- radiation
- exposure
- seed
- distance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, и может найти применение при подготовке семян к посеву.The invention relates to the field of agriculture, in particular to crop production, and may find application in the preparation of seeds for sowing.
Известен способ стимуляции прорастания семян путем обработки растений лучом лазера, с определением режимов облучения и одновременным контролем жизнедеятельности живых организмов. В известном способе для установления режима облучения определяют площадь освещаемой поверхности объекта в зависимости от геометрических параметров и угол рассеивания сформированного потока излучения гелий-неонового лазера с определением расстояния от центра рассеивания до облучаемого живого организма (патент №20055344, МПК А01G 7/04, опубликовано 22.12.1992 г.).A known method of stimulating seed germination by treating plants with a laser beam, with the determination of irradiation modes and simultaneous monitoring of the vital activity of living organisms. In the known method for determining the irradiation mode, the area of the illuminated surface of the object is determined depending on the geometric parameters and the dispersion angle of the generated radiation flux of a helium-neon laser with determining the distance from the center of dispersion to the irradiated living organism (patent No. 200555344, IPC A01G 7/04, published 22.12 .1992).
Недостатком данного способа является сложность определения режимов обработки в зависимости от геометрических параметров и угла рассеивания. Для облучения мелких семян способ малоэффективен.The disadvantage of this method is the difficulty in determining the processing modes depending on the geometric parameters and the scattering angle. For irradiation of small seeds, the method is ineffective.
Наиболее близким техническим решением является способ стимуляции, при котором семена обрабатываются лазером с длиной волны 632,8 нм (патент №2286037, МПК А01С 1/00, опубликовано 27.10.2006 г.). Однако воздействие на семена (в особенности твердые) лазером с такой длиной волны является недостаточно эффективным, поскольку излучение аппаратов, работающих в диапазоне видимого света, проникает в биоткани на меньшую глубину и уже на первых миллиметрах теряет свою когерентность и поляризованность.The closest technical solution is the method of stimulation, in which the seeds are processed by a laser with a wavelength of 632.8 nm (patent No. 2286037, IPC A01C 1/00, published October 27, 2006). However, exposure to seeds (especially hard ones) by a laser with such a wavelength is not effective enough, since the radiation of devices operating in the visible light range penetrates into biological tissues to a lesser depth and already in the first millimeters loses its coherence and polarization.
Цель изобретения - повышение эффективности способа. Поставленная цель достигается тем, что семена подвергают однократному полифакторному облучению с частотой повторения импульсов 1000 Герц (Гц) и экспозицией 18-20 мин на расстоянии 1-1,5 см от объекта.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the method. This goal is achieved by the fact that the seeds are subjected to a single multifactorial irradiation with a pulse repetition rate of 1000 Hertz (Hz) and an exposure of 18-20 minutes at a distance of 1-1.5 cm from the object.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Сухие семена бобовых трав облучают однократно на расстоянии 1-1,5 см с помощью магнито-инфракрасно-лазерного аппарата «РИКТА-05» в режиме «Стандарт» с частотой повторения импульсов 1000 Гц и экспозицией 18-20 минут. Такой режим облучения стимулирует процесс пробуждения семян и способствует реализации генетического потенциала.Dry seeds of legumes are irradiated once at a distance of 1-1.5 cm using the RIKTA-05 magneto-infrared laser apparatus in the Standard mode with a pulse repetition rate of 1000 Hz and an exposure time of 18-20 minutes. Such an irradiation regime stimulates the process of seed awakening and contributes to the realization of genetic potential.
Выбор частоты повторения импульсов при облучении (1000 Гц) объясняется тем, что при этой частоте возрастает стимулирующее воздействие на семена благодаря увеличению плотности потока мощности и плотности потока энергии. Это создает оптимальный температурный градиент для осуществления мембранного переноса и повышения потенциальной энергии клеток с образованием в тканях семян физиологически активных соединений.The choice of pulse repetition rate during irradiation (1000 Hz) is explained by the fact that at this frequency the stimulating effect on the seeds increases due to an increase in power flux density and energy flux density. This creates an optimal temperature gradient for the implementation of membrane transfer and increase the potential energy of cells with the formation of physiologically active compounds in seed tissues.
Параметры облучения: расстояние от излучателя до объекта и временная экспозиция выявлены экспериментальным путем. При расположении излучателя на расстоянии 1-1,5 см от объекта потери энергии излучения в виде рассеивания при обработке семян минимальные, так как плотность потока мощности расходящегося оптического луча падает обратно пропорционально квадрату расстояния от излучателя до поверхности семян.Irradiation parameters: the distance from the emitter to the object and the temporary exposure were determined experimentally. When the emitter is located at a distance of 1-1.5 cm from the object, the radiation energy loss in the form of dispersion during seed processing is minimal, since the power flux density of the diverging optical beam falls inversely with the square of the distance from the emitter to the seed surface.
Экспозиция облучения 18-20 мин позволяет обеспечить достаточную дозу облучения, необходимую для теплового расширения цитоплазмы и мембранных каналов, стимуляции воздействия на мембранный клеточный обмен веществ, активизации ферментов.An exposure of 18-20 minutes allows you to provide a sufficient dose of radiation necessary for the thermal expansion of the cytoplasm and membrane channels, stimulate the effects on the membrane cell metabolism, and activate enzymes.
Квантовое воздействие использует экологически чистые виды электромагнитных излучений и основано на использовании самых малых доз электромагнитных излучений. Это излучение представляет собой полифакторное, одновременное воздействие на биологические структуры объекта импульсного инфракрасного лазерного излучения, пульсирующего широкополосного инфракрасного излучения, красного излучения и постоянного магнитного поля и не сводится к простой суммации действия лазера в инфракрасном, красном диапазонах и магнитного поля.Quantum exposure uses environmentally friendly forms of electromagnetic radiation and is based on the use of the smallest doses of electromagnetic radiation. This radiation is a multifactorial, simultaneous effect on the biological structures of an object of pulsed infrared laser radiation, pulsating broadband infrared radiation, red radiation and a constant magnetic field and is not reduced to a simple summation of the laser action in the infrared, red ranges and magnetic field.
Диапазон волн широкополосного пульсирующего инфракрасного излучения магнито-инфракрасно-лазерного аппарата составляет 800-900 нм. Энергия квантов здесь составляет 1,6 эВ. Однако некогерентный и неполяризованный широкополосный характер такого излучения обеспечивает полную безопасность воздействия на биоткани.The wavelength range of the broadband pulsating infrared radiation of the magnetic infrared laser apparatus is 800-900 nm. The quantum energy here is 1.6 eV. However, the incoherent and unpolarized broadband nature of such radiation ensures complete safety of exposure to biological tissues.
Пульсирующее широкополосное красное излучение аппарата с длинами волн 600-700 нм имеет чуть большую энергию квантов по сравнению с инфракрасной частью спектра (менее 2 эВ), также недостаточную для возникновения деструктивных процессов в тканях, но активизирующую фотобиологические процессы в семенах.The pulsating broadband red radiation of an apparatus with wavelengths of 600-700 nm has a slightly higher quantum energy compared to the infrared part of the spectrum (less than 2 eV), which is also insufficient for the occurrence of destructive processes in tissues, but activating photobiological processes in seeds.
Постоянное магнитное поле аппарата с индукцией 35±10 мТл оказывает заметное потенцирующее влияние на все составляющие полифакторного излучения. Фотоэлектрический эффект усиливается постоянным магнитным полем. При этом генерируется энергия, совершающая, с одной стороны, безызлучательные переходы в межклеточных пространствах, а с другой стороны - способствующая созданию температурного градиента в структурах биообъекта. Кроме того, под влиянием магнитного поля увеличивается диэлектрическая проницаемость биополимеров, что способствует увеличению проникновения инфракрасного излучения вглубь семян.The constant magnetic field of the apparatus with an induction of 35 ± 10 mT exerts a noticeable potentiating effect on all components of multifactorial radiation. The photoelectric effect is enhanced by a constant magnetic field. In this case, energy is generated that makes, on the one hand, non-radiative transitions in intercellular spaces, and on the other hand, contributes to the creation of a temperature gradient in the structures of a biological object. In addition, under the influence of a magnetic field, the dielectric constant of biopolymers increases, which contributes to an increase in the penetration of infrared radiation deep into the seeds.
Эффективность облучения семян бобовых трав была подтверждена серией опытов.The effectiveness of irradiation of legume seeds was confirmed by a series of experiments.
Пример 1. Облучали семена клевера лугового магнито-инфракрасно-лазерным аппаратом «Рикта-05» в режиме «Стандарт» с частотой повторения импульсов 1000 Гц при расположении излучателя на расстоянии 1 см от семян и временной экспозиции 18 мин. После облучения семена без отлежки проращивали в чашках Петри на фильтровальной бумаге, при постоянном температурном и световом режиме.Example 1. The seeds of clover were irradiated with a magneto-infrared-laser apparatus "Rikta-05" in the "Standard" mode with a pulse repetition rate of 1000 Hz with the emitter located at a distance of 1 cm from the seeds and a temporary exposure of 18 minutes After irradiation, the seeds were grown sprouted in Petri dishes on filter paper under constant temperature and light conditions.
Пример 2. Облучали семена люцерны посевной магнито-инфракрасно-лазерным аппаратом «Рикта-05» в режиме «Стандарт» с частотой повторения импульсов 1000 Гц при расположении излучателя на расстоянии 1,5 см от семян и временной экспозиции 20 мин. После облучения семена без отлежки проращивали в чашках Петри на фильтровальной бумаге, при постоянном температурном и световом режиме.Example 2. Alfalfa seeds were irradiated with the sowing magneto-infrared-laser apparatus "Rikta-05" in the "Standard" mode with a pulse repetition rate of 1000 Hz with the emitter located at a distance of 1.5 cm from the seeds and a temporary exposure of 20 minutes After irradiation, the seeds were grown sprouted in Petri dishes on filter paper under constant temperature and light conditions.
В опытах определяли энергию прорастания, лабораторную всхожесть и подсчитывали количество твердых семян. Данные опытов представлены в таблице.In the experiments, germination energy, laboratory germination were determined and the amount of hard seeds was counted. The experimental data are presented in the table.
Полифакторное излучение потенцирует фотофизические и фотохимические процессы в тканях семян. Фотофизические реакции обусловлены преимущественно нагреванием тканей и безызлучательным распространением тепла в них. Фотохимические реакции связаны с перемещением электронов на разных орбитах атомов поглощающего вещества.Multifactorial radiation potentiates the photophysical and photochemical processes in the tissues of the seeds. Photophysical reactions are mainly due to the heating of tissues and the non-radiative distribution of heat in them. Photochemical reactions are associated with the movement of electrons in different orbits of atoms of an absorbing substance.
Основным фактором воздействия аппарата является импульсное инфракрасное лазерное излучение полупроводникового арсенид-галиевого лазерного диода с длиной волны 890 нанометров (нм), что соответствует большей глубине проникновения лазерного излучения в биологические ткани, поскольку для ближнего инфракрасного диапазона спектра биоткани обладают наибольшей оптической прозрачностью. Это излучение обладает монохроматичностью, пространственной и временной когерентностью и поляризованностью и благодаря этим свойствам оказывает мощное стимулирующее воздействие на мембранный клеточный обмен веществ, активизирует ферменты, синтез белка, повышает выработку АТФ. Оно не вызывает избыточных энергетических изменений, так как энергия кванта инфракрасного излучения, применяемого в аппарате, составляет порядка 1,5 электрон-вольт (эВ), при этом естественные процессы не нарушаются. В то же время этой энергии достаточно для стимуляции колебательных процессов в молекулах облучаемого вещества и активации электронного возбуждения атомов. При этом световая энергия почти полностью затрачивается на фотофизические реакции, то есть превращается в тепловую. Это вызывает тепловое расширение цитоплазмы и мембранных каналов, катализацию биологических процессов, изменение вязкоэластичных свойств плазмалеммы и внутриклеточных мембран. При этом температурный градиент, вызываемый излучением аппарата, весьма мал и не способен вызвать необратимые изменения клеточных структур, но достаточен для осуществления мембранного переноса и повышения потенциальной энергии клеток с образованием в тканях физиологически активных соединений.The main influence factor of the apparatus is pulsed infrared laser radiation of a semiconductor arsenide-galium laser diode with a wavelength of 890 nanometers (nm), which corresponds to a greater depth of laser radiation penetration into biological tissues, since biological tissues have the highest optical transparency for the near infrared range. This radiation has monochromaticity, spatial and temporal coherence and polarization, and due to these properties it has a powerful stimulating effect on the membrane cell metabolism, activates enzymes, protein synthesis, and increases ATP production. It does not cause excessive energy changes, since the energy of the quantum of infrared radiation used in the apparatus is about 1.5 electron-volts (eV), while natural processes are not disturbed. At the same time, this energy is enough to stimulate vibrational processes in the molecules of the irradiated substance and activate the electronic excitation of atoms. In this case, light energy is almost completely spent on photophysical reactions, that is, it turns into heat. This causes thermal expansion of the cytoplasm and membrane channels, the catalysis of biological processes, a change in the viscoelastic properties of the plasmalemma and intracellular membranes. In this case, the temperature gradient caused by the radiation of the apparatus is very small and not capable of causing irreversible changes in cell structures, but it is sufficient to effect membrane transfer and increase the potential energy of cells with the formation of physiologically active compounds in the tissues.
Таким образом, оптимальный режим облучения создается частотой повторения импульсов 1000 Гц, временной экспозицией 18-20 мин и расположением излучателя на расстоянии 1-1,5 см от поверхности семян.Thus, the optimal irradiation mode is created by a pulse repetition rate of 1000 Hz, a temporary exposure of 18-20 minutes and the location of the emitter at a distance of 1-1.5 cm from the surface of the seeds.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108731/13A RU2377752C2 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Method of leguminose grasses seed preplant treatment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108731/13A RU2377752C2 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Method of leguminose grasses seed preplant treatment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008108731A RU2008108731A (en) | 2009-09-20 |
RU2377752C2 true RU2377752C2 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41167289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008108731/13A RU2377752C2 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Method of leguminose grasses seed preplant treatment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2377752C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD641Z (en) * | 2012-10-26 | 2014-01-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Process for presowing treatment of seeds |
RU2555152C1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-07-10 | Ооо "Риктамед" | Caviar processing process in artificial fish farming |
RU2565822C1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" | Method of presowing stimulation of seeds and device for its implementation |
RU2732590C1 (en) * | 2020-04-09 | 2020-09-21 | Денис Александрович Филиппов | Method of treating seeds of agricultural plants |
-
2008
- 2008-03-11 RU RU2008108731/13A patent/RU2377752C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD641Z (en) * | 2012-10-26 | 2014-01-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Process for presowing treatment of seeds |
RU2555152C1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-07-10 | Ооо "Риктамед" | Caviar processing process in artificial fish farming |
RU2565822C1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" | Method of presowing stimulation of seeds and device for its implementation |
RU2732590C1 (en) * | 2020-04-09 | 2020-09-21 | Денис Александрович Филиппов | Method of treating seeds of agricultural plants |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008108731A (en) | 2009-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Piksa et al. | The role of the light source in antimicrobial photodynamic therapy | |
Neira et al. | Fat liquefaction: effect of low-level laser energy on adipose tissue | |
Migliario et al. | Near infrared low‐level laser therapy and cell proliferation: The emerging role of redox sensitive signal transduction pathways | |
Oliveira Sampaio et al. | Effect of laser and LED phototherapies on the healing of cutaneous wound on healthy and iron-deficient Wistar rats and their impact on fibroblastic activity during wound healing | |
CN1658804A (en) | Low intensity light therapy for the manipulation of fibroblast-derived mammalian cells and collagen | |
RU2377752C2 (en) | Method of leguminose grasses seed preplant treatment | |
Khursid et al. | Study of the efficacy of 5 ALA-mediated photodynamic therapy on human larynx squamous cell carcinoma (Hep2c) cell line | |
WO2007123859A2 (en) | Method and device to inactivate and kill cells and organisms that are undesirable | |
CN108175852A (en) | Immune modification carbon nanotube applied to treatment of cancer | |
Khalid | Mechanism of laser/light beam interaction at cellular and tissue level and study of the influential factors for the application of low level laser therapy | |
Ferreira et al. | Can efficiency of the photosensitizer be predicted by its photostability in solution? | |
RU2446842C2 (en) | Method of treating locally advanced oncological diseases in experiment | |
Plavskiĭ et al. | How the biological activity of low-intensity laser radiation depends on its modulation frequency | |
Kholimatussa’diah et al. | Determination of Infrared Laser Energy Dose for Cancer Cells Inactivation as a Candidate of Photodynamic Therapy | |
CN107998394A (en) | A kind of Performances of Novel Nano-Porous grain of rice-photosensitizer coupled system of excitation of X-rays photodynamic therapy deep tumor and preparation method thereof | |
Zelickson | Mechanism of action of topical aminolevulinic acid | |
KR101318659B1 (en) | Alopecia seborrheica therapeutics which comprise tryptophan, and kits for photodynamic therapy containing the same | |
Huang et al. | Protoporphyrin IX photobleaching of subcellular distributed sites of leukemic HL60 cells based on ALA-PDT in vitro | |
Fadhali et al. | Investigation of laser induced inhibition and simulation in biological samples | |
RU2329074C1 (en) | Method of dogs' mouth tunica mucosa melanoma laser destruction | |
ISHIKAWA et al. | Study on photodynamic therapy with 8-MOP for oral mucosal disease | |
Grecco et al. | Comparison of two photosensitizers in photodynamic therapy using light pulses in femtosecond regime: An animal study | |
RU2724326C2 (en) | Method for initiating the death of tumor cells with sodium salts of chlorine-e6, chlorine-p6 and purpurin-5 and hf and microwave radiation with wave radiation energy | |
RU2723490C2 (en) | Method for initiation of death of tumour cells of hydroxyaluminium trisulfophthalocyanine and ascorbic acid and hf- and microwave radiation wave energy | |
RU2726608C2 (en) | Method for initiation of tumor cell death by sodium salt of hematoporbore and hf and shf wave energy radiation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100312 |