СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЕМЯН Российский патент 2001 года по МПК A01C1/00 

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 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 1/100-1с 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 фазово-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона в течение 40-60 мин 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 фазово-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 фазово-модулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона, всхожесть семян увеличилась в среднем на 15% по сравнению с прототипом.

Экспериментально было выявлено, что время обработки семян должно быть от 40 до 60 мин, так как, начиная с 40-минутной обработки, происходит увеличение всхожести, а после 60 мин результат остается неизменным. Также экспериментально установлено, что напряженность постоянного магнитного поля и модулированного электромагнитного поля может лежать в пределах от 200 до 900 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, фазового модулятора 4, осциллографа, контролирующего напряжение на выходе усилителя 5, усилителя 6, излучателя 7, представляющего собой многослойную катушку, постоянного магнита 8, емкость для загрузки семян 9.

Синусоидальные колебания крайне низкочастотного диапазона с выхода генератора 1 поступают на вход частотомера 2 и на вход фазового модулятора 4, на другой вход фазового модулятора поступают синусоидальные колебания генератора несущей частоты 3. С выхода фазового модулятора 4 колебания поступают на вход усилителя 6 и с выхода усилителя 6 - на излучающее устройство 7.

Импеданс излучателя рассчитывается по формуле:
Z_и = [R2а

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/nSμμ₀ (2)
где μ- магнитная проницаемость воздуха; \
μ_0 0 - магнитная постоянная.

Формулу (2) можно записать в виде:
H = LU_am/nSZ_иμμ₀ (3)
где U_am - амплитудное значение модулированного напряжения, приложенного к катушке.

В качестве модулирующего сигнала использовался сигнал гармонической формы крайне низкочастотного диапазона.

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, фазового модулятора 4, осциллографа 5 - С1-69, усилителя 6 - "Амфитон" 25У-202С, излучателя 7 - соленоид, постоянного магнита 8, камеры, выполненной из магнитного материала 9. 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 фазы составляла Δϕ = 250^o, индуктивность излучателя была L = 0,3 Гн, среднее значение напряженности магнитного поля составляло H = 660 А/м, длительность облучения семян составляла t = 50 мин. Всхожесть семян увеличивалась по сравнению с контролем (прототипом) на 20%. Аналогично на установке обрабатывали семена риса, ячменя. Было получено увеличение всхожести в сравнении с контролем (прототипом) соответственно 15, 18%.

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.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам обработки семян сельскохозяйственных культур перед посевом. На семена воздействуют перед посевом постоянным магнитным полем при напряженности поля от 200 до 900 А/м и одновременно электромагнитным полем, фазово-модулированным 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.

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