СПОСОБ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ И ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР, ПРЕДПОСАДОЧНОЙ И ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК A01C1/00 A01G7/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для предпосевной обработки семян, предпосадочной и послеуборочной обработки клубней картофеля как способ повышения всхожести семян, урожайности зерновых и овощных культур, а также как способ борьбы с заболеваниями растений фитофторозом, бактериозом, корневой гнилью и другими.

В настоящее время известны способы и устройства предпосевной обработки семян путем их облучения импульсами высокого напряжения, электромагнитными полями, формируемыми переменным и постоянным током, лазерным излучением, ультрафиолетовыми лучами.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является способ предпосевной обработки семян, при котором семена подвергают воздействию 40-60 циклов пульсации электрического поля с максимальным значением напряжения в каждом цикле 30-50 кВ и общей продолжительностью 1 цикла пульсации напряжения порядка 1 с.

При этом при помощи генератора пульсирующего поля в течение 0,99 с повышают напряжение по экспоненциальному закону, а затем снижают по закону затухающего колебания.

Продолжительность снижения напряжения находится в пределах 50-200 мкс, а частота затухания колебания 25-200 кГц.

Недостатками данного способа являются сложная технология облучения, заключающаяся в необходимости обеспечения динамического изменения параметров генерируемого напряжения в достаточно узких пределах, в отсутствии комплексного воздействия на семена и клубни картофеля, т.е. воздействия на патогенные микроорганизмы в комплексе со стимуляцией иммунной системы растений, что приводит к ограниченному положительному эффекту, проявляющемуся только в улучшении посевных качеств семян.

Технической задачей изобретения является упрощение технологии облучения, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и лежкоспособности клубней картофеля за счет увеличения всхожести семян, стимуляции роста растений, прямого подавления развития фитопатогенных микроорганизмов, стимуляция иммунной системы растений, приводящей к повышению устойчивости растений к заболеваниям и увеличению лежкоспособности клубней картофеля в период хранения.

Решение технической задачи достигается за счет воздействия на семена и клубни импульсным низкочастотным электрическим полем, причем в отличие от прототипа воздействие производят индуцированным низкочастотным электрическим полем, создаваемым или последовательностью посылок гармонических колебаний с огибающей в форме прямоугольных импульсов или последовательностью биполярных импульсов с постоянными на протяжении разового в течение 1-180 м непрерывного воздействия амплитудой импульсов или огибающей посылок гармонических колебаний, частотой их следования, их длительностью, частотой гармонических колебаний, при этом задают амплитуду импульсов или посылок гармонических колебаний, частоту их следования, их длительность, интервал времени разового непрерывного воздействия, кратность таких разовых непрерывных воздействий и интервал времени, предшествующий посеву или началу хранения семян и клубней в зависимости от экономически значимых характеристик урожайности и хранения. При воздействии индуцированным низкочастотным полем, создаваемым или последовательностью посылок гармонических колебаний с огибающей в форме прямоугольных импульсов или последовательностью биполярных импульсов, на протяжении разового непрерывного воздействия устанавливают постоянные амплитуду импульсов или огибающей посылок гармонических колебаний в диапазоне 0,5-120 кВ/м, частоту их следования в диапазонах 100-1000 Гц или 5-50 кГц, их длительность в диапазонах 0,5-9,5 мс или 0,01-0,15 мс соответственно, частоту гармонических колебаний в диапазонах 5-25 кГц или 250-500 кГц соответственно, причем в качестве экономически значимых характеристик урожайности зерновых и овощных культур и хранения картофеля используют энергию прорастания и всхожести семян, густоту стояния, урожайность, высоту растений, размер листовой пластинки, число листьев, длину черешка, выживаемость растений, массу проростков, заболеваемость растений, инфекционную способность Phytophtora infestans, поражаемость клубней картофеля фитофторозом, скорость образования раневой перидермы поврежденных клубней картофеля.

Существенными признаками, характеризующими изобретение, являются:
а) на семена зерновых и овощных культур и клубни картофеля воздействуют индуцированным электрическим полем, созданным импульсным переменным напряжением, в виде посылок гармонических колебаний или биполярных импульсов напряженности поля с постоянной на протяжении цикла облучения амплитудой импульсов или амплитудой огибающей посылок с
амплитудой импульсов или огибающей посылок напряженности поля в диапазоне 0,5-120 кВ/м;
частотой повторения импульсов, посылок в диапазоне 100-1000 Г или 5-50 кГц;
длительностью импульса посылки 0,5-9,5 мс или 0,01-0,15 мс;
частотой заполнения посылок 5-25 кГц или 250-500 кГц при этом суммарное время разовых непрерывных облучений, на которое помещают объект воздействия в зону действия поля 1-180 мин;
б) задают конкретные частоту следования импульсов, посылок, время разового непрерывного облучения объекта воздействия, число таких непрерывных облучений, амплитуду напряженности поля при каждом разовом облучении, интервал времени, предшествующий посеву или началу хранения объектов облучения.

Новыми, не входящими в способ-прототип, являются следующие операции:
электрическое поле сформировано в виде посылок биполярных импульсов, посылок гармонических колебаний напряженности поля с постоянной на протяжении одного разового облучения амплитудой импульсов, посылок;
задают конкретные частоту следования импульсов, посылок, время разового непрерывного облучения объекта воздействия, число таких непрерывных облучений, амплитуду напряженности поля при каждом разовом облучении, интервал времени, предшествующий посеву или началу хранения объектов облучения.

Более обобщенной по отношению к соответствующей операции способа-прототипа является установление более широких пределов возможных изменений электрических и временных параметров облучения и отсутствие необходимости специального формирования фронтов генерируемых импульсов.

Указанные новые операции, отличия параметров поля от соответствующих параметров поля в способе-прототипе, а также новая длительность выполнения операций обуславливают новизну способа.

Реализация способа возможна в настоящее время на базе существующих технических средств (специально созданных генераторов электрического поля) и существующих технологий обработки и хранения семян сельскохозяйственных культур и клубней картофеля.

Данный способ позволяет повысить урожайность зерновых и овощных культур не менее, чем на 15-20% и сократить потери при хранении картофеля не менее, чем вдвое.

Для иллюстрации положительного влияния применения способа приводим некоторое ограниченное количество результатов, полученных в процессе исследования и отработки способа, проведенных организацией-заявителем с участием специалистов и на базе Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии Российской Академии сельскохозяйственных наук (ВНИИФ РАСХН) и Всероссийского научно-исследовательского института семеноводства и селекции овощных культур Российской Академии сельскохозяйственных наук (ВНИИССОК РАСХН).

Примеры приведены ниже в табл. 1-8. Параметры режимов воздействия:
F_и частота следования импульсов;
τ_и длительность импульса;
U амплитуда напряженности поля;
t время разового непрерывного воздействия.

Использование: сельское хозяйство, а именно, способы предпосевной обработки. Сущность изобретения: на семена и корнеклубнеплоды воздействуют низкочастотным электрическим полем. Поле создается переменным биполярным напряжением в виде посылок гармонических колебаний с огибающей в форме прямоугольных импульсов или в виде последовательности биполярных импульсов с временем воздействия 1-180 м. Амплитуду импульсов или огибающей посылок устанавливают равной 0,5-120 кВ/м, частоту следования 100-1000 Гц или 5-50 кГц, длительность от 0,5 до 9,5 мс или от 0,01 до 0,15 мс соответственно, частоту гармонических колебаний от 5 до 25 или от 250 до 500 кГц соответственно, 1 з.п.ф-лы, 8 таб.

1. Способ предпосевной обработки семян зерновых и овощных культур, предпосадочной и послеуборочной обработки клубней картофеля, включающий воздействие на них низкочастотным электрическим полем, создаваемым биполярным переменным напряжением с постоянными параметрами в процессе воздействия, отличающийся тем, что используют переменное напряжение в виде посылок гармонических колебаний с огибающей в форме прямоугольных импульсов или в виде последовательности биполярных импульсов с временем воздействия 1 180 мин. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что амплитуду импульсов или огибающей посылок гармонических колебаний устанавливают 0,5 120 кВ/м, частоту их следования 100 1000 Гц или 5 50 кГц, их длительность 0,5 9,5 или 0,01 0,15 мс соответственно, частоту гармонических колебаний 5 25 или 250 - 500 кГц соответственно.