СТИМУЛЯТОР ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН Российский патент 1999 года по МПК A01C1/00 

Изобретение относится к области лазерного облучения семян и может найти применение для предпосевной подготовки больших партий семян растений. Преимущественно данное изобретение предназначено для семеноводческих подразделений сельскохозяйственных предприятий.

Известна промышленная установка для облучения семян растений когерентным монохроматическим светом Львов 1 "Электроника" (Техническое описание, Львов, 1978).

Недостатком этой установки является непродолжительное пребывание семян в зоне облучения. Короткое время воздействия на семена излучением с высокой плотностью приводит к "шоковой" стимуляции прорастания, частично затрагивающей фитохромную систему семян. Поэтому повышение полевой всхожести и урожайности проявляется по годам нестабильно.

Известна конструкция стимулятора прорастания семян, в котором воздействие на семена красным светом с длиной волны 630 - 670 нм совмещено с одновременным воздействием инфракрасным излучением с длиной волны, равной максимуму поглощения воды.

Данный стимулятор прорастания семян, принятый за прототип, содержит бункер с системой загрузки и выгрузки зерна и блок лазеров (авторское свидетельство СССР N 1782384, кл. A 01 C 1/00, опубл. 23.12.93).

Недостатками данного устройства являются низкая производительность и преобладание элементов кратковременной, "шоковой" стимуляции прорастания семян. Световые лучи обладают низкой физиологической активностью из-за отсутствия когерентности и монохроматичности. Не используется суточная спектро- и термопериодичность воздействия.

Такая стимуляция не повторяет процессы, происходящие в природе, которые эволюционно призваны включать физиологические механизмы прорастания семян, характерные для экотипа растений.

Низкая производительность обусловлена тем, что лучи, исходящие из точечного источника излучения, действуют только на семена, лежащие на поверхности насыпи.

Для равномерного рассеивания пучка света, поступившего в осветитель можно использовать стержень из оптического стекла с вкраплением многочисленных мелкодисперсных равномерно распределенных пузырьков воздуха (патент Российской Федерации N 2003149, кл. G 02 B 27/48, 15.11.93).

Данное устройство способно облучать только семена, лежащие на поверхности насыпи. Длина и площадь поверхности одного стержня из оптического стекла слишком малы для того, чтобы облучать рассеянным светом все семена большого вороха изнутри.

Технической задачей изобретения является стимуляция к прорастанию всех жизнеспособных семян в партии большого размера, за счет имитации природных циркодианных ритмов воздействия физических факторов, необходимых во время прорастания семян конкретного экотипа растений.

Указанная задача достигается тем, что в стимуляторе семена подвергаются продолжительному воздействию на фитохромные системы зародышей когерентными монохроматическими лучами с длиной волны 670 или 730 нм. Одновременно поддерживается необходимая температура и критическая влажность семян. Задача изобретения обеспечивается тем, что устройство содержит лазеры с длиной волны 670 и 730 нм. С целью длительного облучения большой массы семян используются стержни из оптического стекла, имеющие внутри многочисленные мелкодисперсные, равномерно распределенные вкрапления пузырьков воздуха и применяемые в изобретении по патенту N 2003149. Предлагаемое устройство содержит большое количество стержней. Они имеют конусовидную форму и отличаются наличием внутри конусного светопроводящего канала из оптического стекла без вкраплений пузырьков воздуха. Это позволяет равномерно распределить плотность светового пучка по длине стержня.

В предлагаемом устройстве стержня из оптического стекла находятся внутри облучаемого вороха семян. Они соединяются с лазерами волоконно-оптической системой передачи светового пучка. Заданная температура и критическая влажность семян обеспечивается вентиляцией вороха кондиционерами воздуха.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый стимулятор отличается тем, что большие партии семян продолжительное время облучаются физиологически активным светом с помощью введенных во внутрь вороха семян стержней из оптического стекла при заданной температуре и влажности. Устройство позволяет симитировать природную циркодианную ритмичность воздействия физических факторов на семена, соответствующую их экотипу. Таким образом, заявляемый стимулятор соответствует критерию изобретения "новизна".

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен бункер активного вентилирования и облучения семян и на фиг. 2 - его разрез. Стержень из оптического стекла с вкраплением многочисленных мелкодисперсных пузырьков воздуха, имеющий конусный светопроводящий канал без пузырьков, показан на фиг. 3, а на фиг. 4 и 5 - разрез фиг. 3 по А-А и В-В.

Устройство содержит бункер активного вентилирования зерна 1, включенный в систему бункеров активного вентилирования, оборудованных системой загрузки и выгрузки зерна, кондиционер воздуха 2, систему волноводов и разветвителей 3, стержней из оптического стекла 4. Блоки лазеров с длиной волны 670 и 730 нм - 5 и 6 соответственно и коммутатор 7 для подключения к лазерным блокам.

Стержень 4 из оптического стекла, используемый в устройстве состоит из волновода 3, коммутатора-расширителя оптического пучка 8 сердечника из оптического стекла без вкрапления пузырьков воздуха 9 и оптического стекла с многочисленными мелкодисперсными равномерно распределенными по объему вкраплениями пузырьков воздуха 10, заканчивающегося на торце зеркальным отражающим покрытием 11.

Стимулятор работает следующим образом.

Бункер 1 полностью или частично загружается семенами 12 обычным способом загрузки. С помощью коммутатора 7 оптическая система подключается к блоку лазеров 5, 6 с необходимой длиной волны. Соответствующая для экотипа растений температура и критическая влажность семян поддерживается с помощью кондиционера воздуха. Для равномерного облучения всех семян производят их медленную рециркуляцию в бункере 1.

Облучение семян изнутри вороха позволяет в десятки раз повысить производительность установки для длительного воздействия на семена сразу тремя экологическими факторами (светом, водой и температурой). При этом легко обеспечивается суточная спектро- и термопериодичность воздействия.

Установку можно использовать для яровизации больших партий семян; для повышения силы роста, лабораторной и полевой всхожести семян экотипов растений, требующих особых условий включения физиологического механизма прорастания; для "воспитания" в семенах, а через них в будущих растениях нейтрального отношения к длине дня и качеству природного света, а также ускорения стадийного развития растений.

Стимулятор позволяет осуществить лазерное облучение семян и может найти применение для предпосевной подготовки больших партий семян растений. Технической задачей изобретения является стимуляция к прорастанию всех жизнеспособных семян в партии большого размера за счет имитации природных циркодианных ритмов воздействия физических факторов, необходимых во время прорастания семян конкретного экотипа растения. Стимулятор содержит лазеры с длиной волны 670 и 730 нм. Для облучения большой массы семян используются стержни из оптического стекла, имеющие внутри многочисленные мелкодисперсные равномерно распределенные вкрапления пузырьков воздуха. Стержни имеют конусовидную форму и снабжены внутри конусным светопроводящим каналом из оптического стекла без вкраплений пузырьков воздуха. Это позволяет равномерно распределить плотность светового пучка по длине стержня. Стержни из оптического стекла находятся внутри облучаемого вороха семян. Они соединяются с лазерами волоконно-оптической системы передачи светового пучка. Заданная температура и критическая влажность семян обеспечиваются вентиляцией вороха кондиционерами воздуха. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Стимулятор прорастания семян, содержащий бункер с системой загрузки и выгрузки зерна и блок лазеров, отличающийся тем, что он снабжен последовательно сообщенными коммутатором для подключения к блокам лазеров, системой волноводов и разветвителей, заканчивающихся стержнями из оптического стекла для расположения внутри вороха семян, кондиционером воздуха, который сообщен с бункером, выполненным в виде бункера активного вентилирования, причем блоки лазеров имеют длину волны 670 и 730 нм, а стержни из оптического стекла выполнены в виде коммутатора - расширителя оптического пучка, сердечника из оптического стекла и оптического стекла с многочисленными мелкодисперсными равномерно распределенными по объему вкраплениями пузырьков воздуха, заканчивающегося на торце зеркальным отражающим покрытием. 2. Стимулятор по п. 1, отличающийся тем, что стержни из оптического стекла имеют конусовидную форму, а сердечник из оптического стекла выполнен в виде конусного светопроводящего канала.