способ обработки семян

Формула изобретения

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

Описание изобретения к патенту

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, F 01 C/400, СССР, 1982 г.).

Известен способ повышения продуктивности животных и урожайности растений (Франция N 2550688, МПК (3) A 0167/04, C 12 N 13/00), состоящий в том, что животных 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 электромагнитным полем, амплитудно-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 для обработки семян не применялось электромагнитное поле, амплитудно-модулированное 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 электромагнитным полем амплитудно-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона, всхожесть семян увеличилась в среднем на 28% 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 магнитного поля может лежать в пределах от 120 до 1400 А/м.

На чертеже представлена схема устройства, используемого для обработки.

Устройство состоит из генератора колебаний 1, частотомера 2, генератора несущей частоты 3, осуществляющего также функцию амплитудно-модулирующего устройства, осциллографа 4, контролирующего напряжение на выходе усилителя, усилителя 5, излучателя 6, представляющего собой многослойную катушку, емкость для загрузки семян 7.

Синусоидальные колебания крайне низкочастотного диапазона с выхода генератора 1 поступают на вход частотомера 2 и на вход генератора несущей частоты 3, где происходит амплитудная 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_a+(₀L)²]^1/2, (1)

где R_а - активное сопротивление катушки, L - индуктивность катушки, ₀ - 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/nS₀ (2)

где - магнитная проницаемость воздуха, ₀ - магнитная постоянная.

Формулу (2) можно записать в виде

H = LU_am/nSZ_и0 (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 - 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_a = 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.

При проведении обработки глубина модуляции m_am = 70%, индуктивность излучателя была L = 0,3 Гн, среднее значение напряженности магнитного поля составляло Н = 660 А/м, длительность облучения семян составляла t = 50 минут. Всхожесть семян увеличивалась по сравнению с контролем (прототипом) на 36%. Аналогично на установке обрабатывали семена риса, ячменя. Было получено увеличение всхожести в сравнении с контролем (прототипом) соответственно на 27%, 29%.

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 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.