Способ обработки семян

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам обработки семян сельскохозяйственных культур перед посевом. На семена воздействуют перед посевом постоянным магнитным полем при напряженности поля 200-900 А/м и одновременно электромагнитным полем частотно-модулированными колебаниями крайне низкочастотного диапазона в течение 40-60 мин при напряженности поля 120-1400 А/м. Использование изобретения позволяет повысить всхожесть семян и производительность. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам обработки семян сельскохозяйственных культур перед посевом.

Известен способ обработки семян, находящихся в состоянии биологического покоя, постоянным однородным магнитным полем (N 913993, МПК (3) A 01 G 7/04, СССР, 1982 г.).

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 - 1 с и шириной импульсов 1/500 с.

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.

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).

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.

К недостаткам способа относятся: малая производительность способа, обусловленная внутренними размерами катушки, малая эффективность воздействия на семена используемого в прототипе электромагнитного поля.

Технической задачей способа является увеличение его производительности, увеличение всхожести семян.

Для решения технической задачи на семена воздействуют перед посевом постоянным магнитным полем при напряженности магнитного поля 200 - 900 А/м и одновременно электромагнитным полем частотно-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона в течение 40-60 минут при напряженности поля 120-1400 А/м.

Как показал обзор патентно-технической литературы, нигде раньше не применялась обработка семян постоянным магнитным полем и электромагнитным полем частотно-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Как показали экспериментальные данные, при воздействии на обрабатываемые семена постоянным магнитным полем и одновременно электромагнитным полем частотно-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона, всхожесть семян увеличилась в среднем на 24% по сравнению с прототипом.

Экспериментально было выявлено, что время обработки семян должно быть от 40 до 60 минут, так как, начиная с 40-минутной обработки, происходит увеличение всхожести, а после 60 минут результат остается неизменным. Также экспериментально установлено, что напряженность постоянного магнитного поля и модулированного электромагнитного поля может лежать в пределах от 200 до 900 А/м и от 120 до 1400 А/м соответственно.

На чертеже представлена схема устройства, используемого для обработки.

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, емкости для загрузки семян 7, постоянного магнита 8.

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.

Импеданс излучателя рассчитывается по формуле: Z_и = [R²_а+(ω₀L)²]^1/2_, (1) где R_a - активное сопротивление катушки, L - индуктивность катушки, ω₀ - угловая частота несущего электромагнитного колебания.

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/nSμμ_{0 (2)} μ - магнитная проницаемость воздуха, μ₀ - магнитная постоянная.

Формулу (2) можно записать в виде: H = LU_am/nSZ_иμμ_{0 (3)} где U_am - амплитудное значение модулированного напряжения, приложенного к катушке.

По известным формулам производился расчет напряженности магнитного поля Н.

Пример конкретного выполнения: Применяли устройство, где в качестве генератора колебаний 1 использовали Г3-118, частотомер 2 - Ф5041, генератора несущей частоты 3 - Л31, осциллографа 4 - C1-69, усилителя 5 - "Амфитон" 25У-202C, 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_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.

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 минут. Всхожесть семян увеличивалась по сравнению с контролем (прототипом) на 27%. Аналогично на установке обрабатывали семена риса, ячменя. Было получено увеличение всхожести в сравнении с контролем (прототипом) соответственно на 24%, 25%.

Обнаружено, что зависимость всхожести от частоты модулирующих колебаний имеет резонансный характер, поэтому для каждой культуры частота подбиралась индивидуально.

По способу, изложенному в прототипе, мы смогли бы на приведенном примере конкретного выполнения обработать семена подсолнечника порядка 0,1 кг, так как семена помещаются внутрь катушки. Тогда как в предлагаемом способе при таких условиях обрабатывают до 100 кг семян.

Формула изобретения

Способ обработки семян, включающий воздействие электромагнитным полем, отличающийся тем, что воздействуют на обрабатываемые семена перед посевом постоянным магнитным полем при напряженности поля 200-900 А/м и одновременно электромагнитным полем частотно-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона в течение 40-60 мин при напряженности поля 120-1400 А/м.

РИСУНКИ

Рисунок 1