УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАСТЕНИЙ Российский патент 2020 года по МПК A01G7/04 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, растениеводства и может быть использовано для стимуляции жизнедеятельности растений.

Влияние электростимуляции на жизнедеятельность растений было подтверждено многими исследованиями как в нашей стране, так и за рубежом.

Известны различные способы электростимуляции жизнедеятельности растений в сельском хозяйстве, в быту, на частных участках, в теплицах, для комнатных растений.

Одним из аналогов является устройство для предпосадочной обработки клубней картофеля в электромагнитном поле, включающее загрузочную емкость и приемный бункер, транспортер, над грузонесущей лентой которого установлены гибкие обрезиненные электроды для создания электрического поля, источник вращающегося электромагнитного поля, выполненный в виде статора трехфазного электродвигателя с установленной на его корпусе П-образной диэлектрической пластиной, при этом грузонесущая лента транспортера размещена в полости статора трехфазного электродвигателя, а электроды для создания электрического поля закреплены на вертикальных, перпендикулярных поверхности грузонесущей ленты транспортера ветвях П-образной диэлектрической пластины, которые расположены соответственно над входным по ходу движения грузонесущей ленты транспортера и выходным отверстиями корпуса статора трехфазного электродвигателя, причем отрицательный электрод установлен над входным его отверстием, а положительный -над выходным отверстием, при этом оба электрода закреплены с возможностью обеспечения контакта с обрабатываемыми клубнями картофеля - RU 2088066 С1, 1995 г.

Недостатки известного устройства заключаются в его узконаправленном назначении - предпосадочной обработке клубней картофеля и отсутствии дальнейшего влияния на его рост после посадки, и кроме того, использовании оборудования в виде трехфазного электродвигателя с установленной на его корпусе П-образной диэлектрической пластиной.

Наиболее близким аналогом является способ электростимуляции жизнедеятельности растений, включающий внесение в почву металлов на глубину, удобную при дальнейших обработках, с определенным интервалом и в соответствующих пропорциях. Вносят металлические частицы в виде порошка, стержней, пластин различной формы и конфигурации, выполненных из металлов различных типов и их сплавов, отличающихся своим отношением к водороду в электрохимическом ряду напряжений металлов, чередуя внесение металлических частиц одного типа металлов с внесением металлических частиц другого типа, учитывая состав почвы и тип растения, при этом значение возникающих токов будет находиться в пределах параметров электрического тока, оптимального для электростимуляции растений - RU 2261588 С2, 2005 г.

Известный способ не использует внешние источники питания, влияет на рост растений после посадки, для его применения необходимы металлические частицы в виде порошка, стержней, пластин различной формы и конфигурации.

Однако регулирование процесса электростимуляции в известном способе является сложным и трудоемким, т.к. значение возникающих токов должно находиться в пределах параметров электрического тока, оптимального для электростимуляции растений.

Для этого требуется чередовать внесение металлических частиц одного типа металлов с внесением металлических частиц другого типа, учитывая при этом состав почвы, тип растения, отношение к водороду в электрохимическом ряду напряжений металлов различных типов и их сплавов.

Кроме того, оптимальная электростимуляция растений создается при внесении в почвенный раствор меди, серебра, алюминия, магния, цинка, железа и их сплавов, что удорожает известный способ, требуя постоянного наличия на складе заготовленного указанного ассортимента металлов в их различной форме: небольших частиц, небольших металлических пластин различной формы и конфигурации, т.к. по причине окисления их периодически следует заменять.

В связи с этим, техническая задача изобретения - создание относительно простого в процессе регулирования электростимуляции роста растений после посадки устройства.

Эта задача решена устройством электростимуляции жизнедеятельности растений, содержащем внесенный в почву объект с содержанием металла на глубину, удобную для дальнейших обработок, при этом объект представляет собой не менее двух полимерных гибких электродов с различными включениями - стимуляторами роста растений, каждый из электродов состоит из металлической жилы и основной электропроводящей полимерной оболочки, первые выводы металлических жил электродов подключены к разнополярным выходам регулируемого источника постоянного тока, а вторые выводы металлических жил электродов загерметизированы или замкнуты на свои первые выводы через соответствующий проводник с минимальным удельным электрическим сопротивлением.

Предлагаются частные случаи использования изобретения, заключающиеся в следующем:

- стимуляторы роста растений содержатся в основной электропроводящей полимерной оболочке;

- в качестве стимуляторов роста растений могут использоваться органические и/или неорганические соединения, содержащие в составе калий, и/или азот, и/или кальций, и/или фосфор;

- один или более полимерных гибких электродов содержит дополнительную электропроводящую полимерную оболочку из электропроводящего полимера или углеграфитовой ткани, между основной полимерной оболочкой и дополнительной размещена электропроводящая углеродная и/или шунгитовая засыпка, в которой содержатся стимуляторы роста растений.

На фиг. 1 показано расположение двух полимерных гибких электродов в почве; на фиг. 2 - конструкция электрода с содержанием стимуляторов роста растений в основной электропроводящей полимерной оболочке электрода (продольный и поперечный разрез); на фиг. 3 - вариант конструкции электрода с содержанием стимуляторов роста растений в электропроводящей углеродной и/или шунгитовой засыпке, размещенной между основной полимерной оболочкой и дополнительной (продольный и поперечный разрез).

Полимерный гибкий электрод 1 выводом металлической жилы подключен к (+) регулируемого источника 3 постоянного тока, полимерный гибкий электрод 2 выводом металлической жилы подключен к (-) регулируемого источника 3 постоянного тока. Другие выводы металлических жил электродов 1, 2 загерметизированы.

Размещенные в почве 4 на глубине, удобной для дальнейших обработок растений 5, электроды 1, 2 образуют электрическую цепь через почву 4 (фиг. 1).

При количестве электродов более двух, осуществляют их параллельное подключение к источнику 3 постоянного тока, размещая, по возможности, соосно по отношению друг к другу и располагая корневую систему растений 5 или их семян между электродами 1, 2.

Каждый электрод 1 и 2 состоит из металлической жилы 6 и основной электропроводящей полимерной оболочки 7 (фиг. 2) с различными включениями -стимуляторами 8 роста растений, в качестве которых могут использоваться органические и/или неорганические соединения, содержащие в составе калий, и/или азот, и/или кальций, и/или фосфор.

В качестве полимера оболочки 7 могут использоваться полиэтилен, полипропилен, каучук, термоэластопласт, эластифицированная смола, или их комбинации.

Полимерная оболочка 7 является электропроводящей за счет содержания в ней углеродного наполнителя, в качестве которого используют технический углерод, графит, шунгит или их комбинации.

В случае выполнения металлических жил 6 электродов 1, 2 из стали, отдача стимуляторов 8 роста электропроводящей полимерной оболочкой 7 будет неравномерной из-за относительно высокого сопротивления стальной жилы 6, поэтому осуществляют замыкание первых и вторых выводов электродов 1, 2 через соответствующие проводники (не показаны) с минимальным удельным электрическим сопротивлением. При этом можно использовать любые проводники с жилами из меди, серебра или их сплавов, или металлов с низким удельным электросопротивлением.

Отличие варианта конструкции электродов 1, 2, используемых в устройстве и представленных на фиг. 3, заключается в наличии дополнительной электропроводящей полимерной оболочки 9 из электропроводящего полимера или углеграфитовой ткани. В этом варианте стимуляторы 8 роста растений 5 содержатся в электропроводящей углеродной и/или шунгитовой засыпке 10, между основной полимерной оболочкой 7 и дополнительной оболочкой 9.

Преимущество данной конструкции заключается в повышенной скорости перехода стимуляторов 8 роста растений 5 в почву 4 за счет дополнительной полимерной оболочки 9, которая может быть выполнена из влагопроницаемой углеграфитовой ткани.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Основная электропроводящая полимерная оболочка 7 в процессе производства электродов 1, 2 наполняется необходимыми стимуляторами 8 роста растений 5, являющимися, как правило, универсальными для внесения в почвы с различными параметрами. Вносят калий, азот, кальций, фосфор или их смесь.

Готовые электроды 1, 2 помещают в почву 4 на глубину, удобную для дальнейших обработок растений 5 или их семян.

Оптимальным вариантом расположения электродов 1, 2 является их соосность по отношению друг к другу и расположение корневой системы растений 5 или их семян по центру между электродами 1, 2.

Выводы металлических жил 6 первого и второго электродов 1, 2 подключают к источнику 3 постоянного тока.

При включении источника 3 постоянного тока, между электродами 1, 2 создается замкнутое электрическое поле, обеспечивающее электростимуляцию роста растений 5.

Регулируя ток источником 3, подбирают оптимальные для данного растения токи электростимуляции, возбуждающие процессы метаболизма растений. В процессе дальнейшей работы электродов 1, 2, происходит разрушение основной полимерной оболочки 7 и выход в почву 4 питательных минеральных веществ, стимулирующих дальнейший рост и развитие растений 5.

Регулированием тока источника 3 осуществляется выбор оптимальной величины тока электростимуляции для различных сортов растений, состава почвы.

Слабые постоянные токи, проходящие в зоне корней растений 5, обладают существенным стимулирующим действием: рост стеблей при этом увеличивается на 5-30%. Электростимуляция может быть периодической: при благоприятных погодных условиях и внешне очевидном быстром росте растений, электроды 1, 2 можно отключить от источника 3, вновь подключая его при перемене условий на неблагоприятные, тормозящие развитие растений 5.

Следует отметить, что указанное регулирование электростимуляции с помощью этого устройства не ограничивается подключением, регулированием и отключением электродов 1, 2 от источника 3. Регулирование электростимуляции при подключенном источнике 3 возможно путем изменения конфигурации полимерных гибких электродов 1, 2 и, соответственно, организацией заданной геометрии электрического поля.

При этом происходит увеличение напряженности поля внутри замкнутого пространства, таким образом усиливая воздействие на растения 5, находящиеся внутри.

Направленное регулирование роста растений возможно также переменой полярности одного электрода относительно второго. В этом случае начинает преобладать направленный (заданный) выход питательных веществ (удобрений), стимулирующих рост растений 5 из полимерной оболочки 7 электродов 1, 2.

Преимущество конструкции с содержанием стимуляторов 8 роста растений 5 в электропроводящей углеродной и/или шунгитовой засыпке 10 заключается в том, что дополнительная полимерная оболочка 9, выполненная из влагопроницаемой углеграфитовой ткани, ускоряет скорость перехода стимуляторов 8 роста растений 5 в почву 4 за счет более быстрого растворения стимуляторов 8 роста растений 5 в почвенном электролите 9 (почвенной влаге).

Применение данного устройства позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур, морозо- и засухоустойчивость растений. Устройство эффективно с точки зрения энергозатрат, безопасности и экологии.

Устройство можно использовать для участков земляных угодий различной величины: как для больших посевных площадей, так и для теплиц и дачных участков. Оно является простым в реализации и обслуживании.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, растениеводства и может быть использовано для стимуляции жизнедеятельности растений. Устройство представляет собой не менее двух полимерных гибких электродов 1, 2, внесенных в почву 4. Полимерные гибкие электроды 1, 2 состоят каждый из металлической жилы и основной электропроводящей полимерной оболочки с включениями – стимуляторами роста растений. Одни выводы металлических жил электродов 1, 2 подключены к разнополярным выходам регулируемого источника 3 постоянного тока, а другие выводы металлических жил электродов 1, 2 загерметизированы. В качестве стимуляторов роста растений используют органические и/или неорганические соединения, содержащие в составе калий, и/или азот, и/или кальций, и/или фосфор. Вариантом устройства является содержание в полимерном гибком электроде дополнительной электропроводящей полимерной оболочки из электропроводящего полимера или углеграфитовой ткани. Между основной полимерной оболочкой и дополнительной полимерной оболочкой размещена электропроводящая углеродная и/или шунгитовая засыпка, в которой содержатся стимуляторы роста растений. Устройство является простым в реализации и обслуживании. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство электростимуляции жизнедеятельности растений, содержащее внесенный в почву объект с содержанием металла на глубину, отличающееся тем, что объект представляет собой не менее двух полимерных гибких электродов с включениями - стимуляторами роста растений, каждый из электродов состоит из металлической жилы и основной электропроводящей полимерной оболочки, первые выводы металлических жил электродов подключены к разнополярным выходам регулируемого источника постоянного тока, а вторые выводы металлических жил электродов загерметизированы или замкнуты на свои первые выводы через соответствующий проводник с минимальным удельным электрическим сопротивлением.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стимуляторы роста растений содержатся в основной электропроводящей полимерной оболочке.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве стимуляторов роста растений используют органические и/или неорганические соединения, содержащие в составе калий, и/или азот, и/или кальций, и/или фосфор.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один или более полимерных гибких электродов содержат дополнительную электропроводящую полимерную оболочку из электропроводящего полимера или углеграфитовой ткани, между основной полимерной оболочкой и дополнительной размещена электропроводящая углеродная и/или шунгитовая засыпка, в которой содержатся стимуляторы роста растений.