Способ обработки небольших сельскохозяйственных площадей вегетирующих растений Российский патент 2021 года по МПК A01G7/00 A01G7/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству (конкретно для дачных, подсобных и личных хозяйств) и может быть использовано для обработки любых сельскохозяйственных (с/х) культур, таких как зерновые, пасленовые, масличные, бобовые, бахчевые, корнеплоды, грибы, на стадии вегетативного развития в фазах появления листьев, и до момента плодоношения для активизации процессов жизнедеятельности растений.

Известен «Способ авиационной лазерной обработки растений в период вегетации» (Патент РФ №2637663, МПК А01G 1/00, 06.12.2017 г. Бюл. №34). Способ авиационной лазерной обработки растений в период вегетации включает доставку летательного аппарата к месту обработки растений, причем используют беспилотный летательный аппарат с закрепленным на нем блоком лазера, с блока управления в память беспилотного летательного аппарата заносят данные о траектории и параметрах полета, производят привязку беспилотного летательного аппарата к местности в месте обработки поля и осуществляют лазерную обработку выбранного поля сканирующим кадровым лазерным излучением в виде прямоугольного светового пятна размером 50×1 метров с высоты полета 15 метров, после осуществления обработки беспилотный летательный аппарат возвращается в точку взлета.

К недостаткам данного способа (если это можно так назвать) можно отнести предназначение данного способа для обработки больших площадей.

Наиболее близким по своей сущности является взятый за прототип «Способ предпосевной обработки сельскохозяйственных культур вегетирующих растений и устройство для его осуществления» (Патент РФ №2192728, МПК А01С 1/00, 20.11.2002 г.). В способе предпосевной обработки семян облучение сельскохозяйственных культур осуществляют объемным оптико-акустическим излучением, спектральные составляющие которого находятся в диапазоне 3⋅10⁴-3⋅10¹⁵ Гц. Оптико-акустическое излучение генерируют путем пространственной амплитудно-частотно-фазовой автомодуляции исходного оптического излучения. Для реализации способа используют устройство, содержащее цилиндрический корпус, механический акустический резонатор и источник оптического излучения. Источник оптического излучения размещен внутри механического акустического резонатора по его продольной оси и закреплен на корпусе посредством державки. В качестве источников оптического излучения используют светодиоды и/или диодные лазеры, подключенные к источнику электропитания постоянного тока. Изобретение решает задачу расширения области его применения и повышение при этом эффективности воздействия на с/х культуры за счет более избирательного действия на конкретную сельскохозяйственную культуру при возможности регулирования частотно-амплитудно-фазовых характеристик объемного пространственного оптико-акустического излучения.

К основным недостаткам данного устройства можно отнести то, что оно сложно конструктивно и поэтому невыгодно для тиражирования, и обладает большим временем экспозиции.

Предлагаемый способ обработки небольших сельскохозяйственных площадей вегетирующих растений решает задачу ускорения сроков вегетативного развития растений, приводит к увеличению урожая на 10-30% в зависимости от вида обрабатываемых растений, фазы роста и региона обработки. Независимо от года и погодных условий в данном году обработанные лазером растения дадут больший урожай по сравнению с необработанными растениями минимум на 10%. Все это является существенным резервом увеличения производства сельскохозяйственной продукции в дачных, подсобных и личных хозяйствах.

Поставленная задача решается тем, что в способе обработки небольших сельскохозяйственных площадей вегетирующих растений обработку растений осуществляют оптическим дифракционным лазерным излучением полупроводниковой лазерной указки мощностью 150 мВт, длиной волны 650 нм красного диапазона длин волн, обработка растений производится один раз в фазу появления листьев в ночное время в период между 23⁰⁰ и 1⁰⁰ часов в течение 30 секунд. В качестве источника излучения может быть использована полупроводниковая лазерная указка Lazer Pointer, мощностью 150 мВт, длиной волны 650 нм красного диапазона длин волн с дифракционной насадкой «Звездное небо».

Изобретение поясняется чертежами:

На фиг. 1 схематично показан способ обработки вегетирующих растений в ночное время дифракционным лазерным излучением.

На фиг. 2 - фото обработки вегетирующих растений в ночное время дифракционным лазерным излучением

На фиг. 3 показана динамика роста вегетирующей капусты белокочанной, обработанной дифракционным лазерным излучением (А) и контрольной не обработанной (Б).

На фиг. 4 показаны результаты:

а - контрольных (необработанных) и

б - опытных образцов капусты белокочанной, обработанных дифракционным лазерным излучением.

Обработку вегетирующих растений производят один раз в фазу появления листьев в ночное время в период между 23⁰⁰ и 1⁰⁰ часов в течение 30 секунд дифракционным лазерным излучением мощностью 150 мВт и длиной волны 650 нм красного диапазона длин волн. В способе применяется стандартная полупроводниковая лазерная указка с дифракционной решеткой, мощностью 150 мВт и длиной волны 650 нм (например, лазерная указка LazerPointer 150 мВт, длиной волны 650 нм красного диапазона длин волн с насадкой «Звездное небо»).

Освещая вегетирующие растения дифракционным лазерным излучением красного диапазона длин волн в ночное время, мы тем самым способствуем переключению фотосистем растений т.е. переключаем с ФС-1 (ночной) на ФС-2 (дневную) и за время 30 секунд в растении дополнительно происходит накопление НАДФи АТФ дополнительных источников энергии. Затем при снятии лазерного излучения происходит переключение с ФС-2 на ФС-1и в дальнейших темновых реакциях ФС-1 происходит фиксация СО₂ и образование дополнительных конечных продуктов фотосинтеза сахара и кислорода.

Пример.

В качестве исходного материала для опытов была выбрана капуста белокочанная «F1 Снежинка» (селекции ВНИИССОК). Высадка проводилась в начале июня. Среднесуточная дневная температура на момент высадки находилась в пределах +17…+19°С, ночью +11°С. Данный температурный режим является оптимальным для капусты белокочанной. Обработка проводилась лазерной указкой LazerPointer красного диапазона длин волн с дифракционной насадкой в фазу появления листьев в ночное время в 23³⁰.

Биометрические измерения растений капусты белокочанной (высота растений, диаметр розетки листьев, диаметр кочана) - проводили согласно «Методике полевого опыта в овощеводстве и бахчеводстве» (1992).

Сбор урожая проходил 17 сентября, средняя температура составила +17°С. Для проведения анализа случайным образом были отобраны десять кочанов в качестве контрольных образцов и десять опытных.

Результаты опыта показали, что масса десятка обработанных кочанов капусты белокочанной составила 35 кг, а десятка без обработки - 22 кг. Самый большой кочан среди опытных образцов имел вес 3500 г, среди контрольных - 1400 г. Масса самого маленького обработанного кочана среди десяти выбранных - 2200 г, самого маленького без обработки - 983 г. Полученные данные показывают увеличение массы капусты белокочанной при лазерной обработке.

Положительное влияние лазерной обработки выражается и в повышении урожайности растений вследствие увеличения его размеров и массы, а также в увеличении пищевой ценности готовой продукции (углеводы в среднем увеличились на 1,282 г/100 г, белки - на 0,256 г/100 г, увеличение жиров не значительно - на 0,001 г/100 г). Таким образом, можно сделать вывод, что лазерная обработка положительно влияет не только на рост, но и на развитие растений вследствие бесконтактной лазерной стимуляции.

Полученные данные показали, что воздействие лазерным излучением красного диапазона длин волн (длина волны 650 нм) положительно воздействует на рост капусты белокочанной «F1 Снежинка», приводя к увеличению массы корнеплодов в среднем на 35-45%. При этом возрастает содержание белков и углеводов в образцах опытных растений, что свидетельствует об активации роста растений вследствие бесконтактной обработки лазерным излучением. Содержание же пестицидов и токсичных элементов ниже допустимого уровня, следовательно, готовая продукция экологически чистая.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ обработки вегетирующих растений характеризуется тем, что обработку растений осуществляют оптическим дифракционным лазерным излучением полупроводниковой лазерной указки мощностью 150 мВт, длиной волны 650 нм красного диапазона длин волн, причем обработка растений производится один раз в фазу появления листьев в ночное время в период между 23:00 и 1:00 в течение 30 секунд. Изобретение позволяет ускорить сроки вегетативного развития растений, что приводит к увеличению урожая. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.

1. Способ обработки вегетирующих растений, характеризующийся тем, что обработку растений осуществляют оптическим дифракционным лазерным излучением полупроводниковой лазерной указки мощностью 150 мВт, длиной волны 650 нм красного диапазона длин волн, причем обработка растений производится один раз в фазу появления листьев в ночное время в период между 23:00 и 1:00 в течение 30 секунд.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника излучения используют полупроводниковую лазерную указку Lazer Pointer мощностью 150 мВт, длиной волны 650 нм красного диапазона длин волн с дифракционной насадкой «Звездное небо».