Способ предпосевной обработки посевного материала и устройство для его осуществления

 

Использование: сельское хозяйство, а именно физические средства воздействия на посевной материал. Сущность изобретения: способ предпосевной обработки посевного материала заключается в том, что воздействуют на посевной материал низкочастотным электромагнитным полем. Используют низкочастотное электромагнитное поле, имеющее частоту, соответствующую резонансной частоте интраглобулярных превращений в посевном материале при конформационных колебаниях, в частном случае используют диапазон от 8 до 19 Гц. Устройство, осуществляющее указанных способ, содержит источник низкочастотных электромагнитных колебаний и электрический связанный с источником излучатель, электромагнитное излучение которого направлено на посевной материал. Источник низкочастотных электромагнитных колебаний выполнен регулируемым по частоте в диапазоне от 8 до 19 Гц и по форме излучаемого сигнала, соответствующей интраглобулярным превращениям в данном обрабатываемом посевном материале. 2 с.п. ф-лы, 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а более точно касается способа предпосевной обработки посевного материала и устройства для его осуществления.

Известно, что ускорение созревания, повышение урожайности напрямую зависит от качества посевного материала. Широкое распространение получило использование электромагнитного излучения различного спектра и диапазона для повышения качества посевного материала.

Так, например, известен способ обработки посевного материала путем его облучения электромагнитным излучением оптического диапазона (US, А, 4041642).

Указанному способу присуща низкая производительность, поскольку обработка может производиться только в очень тонком слое посевного материала из-за сильного поглощения оптического излучения обрабатываемым посевным материалом.

Известно устройство для обработки посевного материала, осуществляющее указанный способ и содержащее источник электромагнитного излучения оптического диапазона (смотри тот же патент).

Указанное устройство имеет низкую производительность по причине, описанной выше.

Известен способ предпосевной обработки посевного материала, заключающийся в магнитной активации посевного материала, основанной на взаимодействии градиентного магнитного поля с движущимися заряженными частицами, находящимися в объемах различных растений (SU, А, 1253445).

В указанном способе для создания градиента магнитного поля необходимо перемещение большого объема посевного материала, что приводит к значительным энергетическим затратам.

Известно устройство для предпосевной обработки посевного материала, осуществляющее указанный способ и содержащее постоянные магниты, расположенные через определенные расстояния вдоль транспортера, перемещаемого посевной материал (смотри то же авторское свидетельство).

В указанном устройстве посевной материал обрабатывается магнитным полем с частотой, которая близка, но не равна частоте конформационных колебаний, так как установить расстояние между полюсами магнитов, соответствующее нестабильной скорости перемещения посевного материала по ленте транспортера, весьма сложно, поскольку в существующих транспортерах скорость перемещения ленты зависит от нагрузки и находится в некотором диапазоне скоростей.

Таким образом, указанное устройство громоздко, и для реализации указанного способа требуются большие площади и много времени.

Были предприняты попытки использовать низкочастотное электромагнитное излучение.

Так, известен способ предпосевной обработки посевного материала, заключающийся в том, что воздействуют на материал низкочастотным электромагнитным полем (сборник "Влияние естественных и слабых искусственных магнитных полей на биологические объекты", 1973, Белгород, с. 22).

В указанном способе используют низкочастотное излучение с частотой 20 Гц и выше для обработки семян проса.

Однако этот способ не нашел широкого применения из-за крайне низкой эффективности и нестабильности результатов, поскольку повышение урожайности было либо крайне низким, либо вообще не происходило повышения урожайности.

Таким образом, этому способу присуща нестабильность получения результата: 8-10% прибавки урожая. Вероятность события составляет около 52% Известно устройство для предпосевной обработки посевного материала, осуществляющее указанный способ и содержащее источник низкочастотных электромагнитных колебаний и электрически связанный с источником излучатель, электромагнитное излучение которого направлено на посевной материал (смотри тот же сборник).

В указанном устройстве источником электромагнитных колебаний служит стандартный низкочастотный генератор синусоидальных колебаний. Воздействие таким низкочастотным электромагнитным полем на посевной материал крайне неэффективно, поскольку повышение урожайности крайне низко и достигает всего 8-10% В результате чего это устройство, реализующее вышеуказанный способ, не нашло широкого применения.

Целью изобретения является разработка способа предпосевной обработки посевного материала низкочастотным электромагнитным полем, обеспечивающего ощутимое и стабильное повышение урожайности сельскохозяйственных культур на 20-25% c одновременным улучшением качества продукции, и создание устройства для предпосевной обработки посевного материала, осуществляющее указанный способ.

Это достигается тем, что в способе предпосевной обработки посевного материала, заключающемся в воздействии на посевной материал низкочастотным электромагнитным полем, согласно изобретению, используют низкочастотное электромагнитное поле, имеющее частоту, соответствующую резонансной частоте интриглобулярных превращений в посевном материале при конформационных колебаниях.

Желательно, чтобы использовали низкочастотное электромагнитное поле, имеющее энергию ниже энергии разрыва водородных связей в посевном материале.

При обработке семян сказывается влияние двух известных факторов: высокой сорбционной активности белков-ферментов (Д.Е.Koshland J. "Teor. Biol". v. 2, 1962, р. 75), ведущей к образованию неспецифического фермент-субстратного комплекса, исключающего фермент из работы, и существование колебательных процессов, приводящих к внутримолекулярным (интраглобулярным) превращениям химической природы, разрушающим неспецифический ферментсубстратный комплекс и включающим фермент в активную работу с образованием специфического фермент-субстратного комплекса (Четвериков Е.П. "Биофизика", т. 13, 1968, Москва, с. 864).

Образование неспецифического ферментного комплекса, способствуя стабилизации системы, в то же время в некотором роде "выводит из игры", определенную долю ферментов и снижает эффективность процесса катализа. В естественных условиях в системе возникают конформационные колебания релаксационной природы. Образование и релаксация стабилизирующего неспецифического ферментного комплекса будет иметь довольно медленные колебания, а образовавшийся комплекс слабые связи. Это позволяет ферменту периодически освобождаться от неспецифического субстрата и образовывать специфический фермент-субстратный комплекс, то есть участвовать в обменных процессах системы.

Подобное легко выполнимо, если дискретные уровни свободной энергии комплекса лежат достаточно близко (что вполне вероятно для неспецифически связанного ферментного комплекса, так как в этом случае полная колебательная энергия молекулы сорбента больше или равна активационному барьеру) и отделены сравнительно низким энергетическим или энтропийным барьером, при котором для перехода одного состояния в другое требуется изменить последовательно сравнительно небольшое число слабых связей. Такое условие оказывается достаточным потому, что при низкой частоте столкновений в "энергизованной" молекуле может успеть реализоваться флуктуация колебательной энергии.

Описанный выше процесс релаксации комплекса возможно ускорить воздействием извне, если подать дополнительную энергию в виде низкочастотных электромагнитных колебаний в резонансном режиме.

Эта резонансная частота может быть расчитана по известной формуле для расчета частоты туннельного переноса (Блюменфельд Л. А. Проблемы биологической физики. М. Наука, 1974, с. 229): где частота интраглобулярного переноса; w_o частота соударений электронов; m масса электрона; Е_o энергия перехода с одного уровня на другой; L высота барьера; U ширина барьера; постоянная Планка.

Полученная из этого расчета частота практически может быть использована для обработки.

На этой частоте, как указано было выше, происходит разрыв по меньшей мере одной из слабых связей ферментного комплекса, содержащегося в обрабатываемом посевном материале, перераспределение электронной плотности в молекуле фермента, что приводит к ощутимому усилению ферментативной активности и, как результат этого ускоренному развитию высеянного материала после патентуемой обработки. Энергия этого излучения не должна превышать энергию разрыва водородных связей, составляющую 4-4,5 ккал/моль.

В общем случае требуемый эффект практически для семян и клубней всех видов растений достигается при использовании частоты электромагнитных колебаний от 8 до 19 Гц. Подобную обработку следует осуществлять не позднее, чем за 10 сут до его посева.

Частоты ниже 8 Гц и выше 19 Гц находятся за пределами резонансных частот интраглобулярных превращений в используемых в экспериментах растениях. Возможно, что вне этого диапазона существуют виды органических веществ с резонансными частотами интраглобулярных превращений, соответствующих частотам до 8 Гц и более 19 Гц, но они не установлены.

Поставленная цель решается также тем, что в устройстве для предпосевной обработки посевного материала, осуществляющем вышеуказанный способ и содержащем источник низкочастотных электромагнитных колебаний и электрически связанный с источником излучатель, электромагнитное излучение которого направлено на посевной материал, согласно изобретению, источник низкочастотных электромагнитных колебаний выполнен регулируемым по частоте в диапазоне от 8 до 19 Гц и по форме излучаемого сигнала, соответствующей интраглобулярным превращениям в данном обрабатываемом посевном материале.

Желательно, чтобы источник низкочастотных электромагнитных колебаний был выполнен дополнительно регулируемым по мощности излучения.

Целесообразно предусмотреть в устройстве средство управления работой регулируемого источника низкочастотных электромагнитных колебаний, выход которого электрически связан с регулируемым источником.

Источник низкочастотных электромагнитных колебаний может содержать средство формирования излучаемого сигнала по частоте и его форме, электрически связанное с выходом средства управления и излучателем.

Источник низкочастотных электромагнитных колебаний может дополнительно содержать средство регулирования времени излучения и его мощности, электрически связанное с выходом средства управления и соединенное с излучателем.

В устройстве целесообразно предусмотреть компьютер, выход которого соединен со входом средства управления.

Средство формирования излучаемого сигнала по частоте и форме может содержать эталонный генератор, имеющий первый и второй выходы, синтезатор отсчетов фазы излучаемого сигнала, имеющий первый и второй входы и выход и подключенный своим первым входом к первому выходу эталонного генератора и своим вторым входом к выходу средства управления, и синтезатор формы излучаемого сигнала, имеющий первый, второй и третий входы и выход, соединенный своим первым входом со вторым выходом эталонного генератора, своим вторым входом с выходом синтезатора отсчетов фазы излучаемого сигнала и своим третьим входом с выходом средства управления и электрически связанный своим выходом с излучателем.

Желательно, чтобы средство регулирования времени излучения и его мощности содержало таймер, вход которого был соединен с выходом средства управления, и регулируемый усилитель мощности, имеющий первый и второй входы и выход и соединенный своим первым входом с выходом таймера, своим вторым входом с выходом синтезатора формы средства формирования излучаемого сигнала и выходом с излучателем.

Такое выполнение патентуемого устройства, осуществляющего способ, согласно изобретению, обеспечивает ощутимое и стабильное повышение урожайности сельскохозяйственных культур с одновременным улучшением качества продукции, так как позволяет поднять урожайность без применения химических удобрений и гербицидов, при использовании которых, в частности последние, являются вредной примесью в пищевых продуктах, что снижает их качество.

Изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображена блок-схема устройства, осуществляющего способ согласно изобретению.

Способ предпосевной обработки посевного материала, согласно изобретению, заключается в том, что воздействуют на посевной материал низкочастотным электромагнитным полем.

Используют низкочастотное электромагнитное поле, имеющее частоту, соответствующую резонансной частоте интраглобулярных превращений в посевном материале при конформационных колебаниях, и энергию ниже энергии разрыва водородных связей в посевном материале.

Используют низкочастотное электромагнитное поле с частотой в диапазоне от 8 до 15 Гц.

Обработку посевного материала осуществляют не позднее, чем за 10 сут до его посева.

Устройство содержит источник 1 низкочастотных электромагнитных колебаний и электрически связанный с ним излучатель 2, электромагнитное излучение которого направлено на посевной материал (на чертеже не показан).

Источник 1 низкочастотных электромагнитных колебаний выполнен регулируемым по частоте в диапазоне от 8 до 19 Гц, по форме излучаемого сигнала, соответствующей интраглобулярным превращениям в данном обрабатываемом посевном материале и по мощности излучения.

Устройство, согласно изобретению, содержит также средство 3 управления работой регулируемого источника 1, выход которого посредством шины 4 электрически связан с регулируемым источником 1, и компьютер 5, выход которого посредством шины 6 соединен со входом средства 3.

Источник 1 низкочастотных электромагнитных колебаний содержит средство 7 формирования излучаемого сигнала по частоте и его форме и средство 8 регулирования времени излучения и его мощности.

Средство 7 формирования излучаемого сигнала по частоте и форме содержит эталонный кварцевый генератор 9, имеющий первый 10 и второй 11 выходы, синтезатор 12 отсчетов фазы излучаемого сигнала, имеющий первый 13 и второй 14 входы и выход и подключенный своим первым входом 13 к первому выходу 10 эталонного генератора 9, своим вторым входом 14 к выходу средства 3 управления посредством шины 4, и синтезатор 15 формы излучаемого сигнала, имеющий первый 16, второй 17 и третий 18 входы и выход, соединенный своим первым входом 16 со вторым выходом 11 эталонного генератора 9, своим вторым входом 17 с выходом синтезатора 12 посредством шины 19 и своим третьим входом 18 с выходом средства 3 управления посредством шины 4.

Средство 8 регулирования времени излучения и его мощности содержит таймер 20, вход которого соединен с выходом средства 3 управления посредством шины 4, и регулируемый усилитель 21 мощности, имеющий первый 22 и второй 23 входы и выход и соединенный своим первым входом 22 с выходом 24 таймера 20, своим вторым входом 23 с выходом синтезатора 15 формы и выходом с излучателем 2.

Средство 3 управления содержит блок 25 хранения информации о режиме работы источника 1, вход которого служащий входом средства 3, соединен посредством шины 6 с компьютером 5, а выход 26 соединен со входом 27 непосредственно блока 28 управления, выход 29 которого соединен со входом 30 блока 25. Выход блока 28, служащий выходом средства 3, соединен, как было написано выше, со входами 14 и 18 синтезаторов 12 и 15 соответственно и входом таймера 20 посредством шины 4.

Устройство для осуществления способа согласно изобретению, содержит импульсный блок 31 питания, электрически связанный своими выходами с вышеперечисленными блоками и соединенный одним своим из входов с выходом таймера 20.

В описываемом варианте выполнения устройства, согласно изобретению, можно использовать известные отвечающие поставленным целям и задаче блоки.

Так, например, источник 1 низкочастотных электромагнитных колебаний и средство 3 управления могут быть выполнены на известных микросхемах.

В качестве компьютера 5 может быть использован также известный компьютер 1ВМ.

Излучатель 2 может представлять собой соленоид.

В качестве импульсного блока 31 питания можно использовать известный импульсный блок питания с входным и выходным напряжениями, указанным на чертеже.

Принцип работы устройства, осуществляющего способ, заключается в следующем.

Для получения стабильного низкочастотного электромагнитного поля с относительной погрешностью установки частоты порядка 10^-6 генератор 1 необходимо стабилизировать по частоте. Для этих целей лучше всего подходит эталонный кварцевый генератор 9 с высокой стабильностью частот.

Устройство работает в трех режимах: А задание частоты и формы сигнала без его излучения; Б излучение сигнала; В прямое задание и излучение сигнала.

В режиме А на блок 31 подают напряжение 12 В от источника постоянного напряжения (на чертеже не показан). Через шину 6 от компьютера 5 подают информацию о частоте, форме, мощности сигнала и длительности излучения первого и второго сигналов. Эта информация через шину 6 поступает в блок 25 хранения информации, где она хранится до перезадания новых режимов. Блок 25 хранения информации питается от автономного источника-аккумулятора (на чертеже не показан).

Таким образом, устройство готово к работе на излучение по созданию необходимого поля.

В дальнейшем при работе наличие компьютера 5 не обязательно. Необходимость в его наличии возникает только при перезадании параметров сигналов или при работе в режиме В.

Для использования устройства по предлагаемому назначению при подаче сигнала запуска включается блок 28 управления, считывается информация о параметрах сигнала и передается в синтезатор 15 формы излучаемого сигнала, синтезатор 12 отсчетов фазы излучаемого сигнала и таймер 20.

В синтезаторе 15 формы излучаемого сигнала происходит ступенчатое заполнение заданной формы сигнала с помощью импульсов от эталонного кварцевого генератора 9, например, задана форма синусоидальная форма сигнала, реализация синтезатором 15 этой формы происходит ступенчато.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных, но не ограничивающих изобретение примеров его осуществления посредством патентуемого устройства.

Прежде чем рассмотреть различные варианты обработки посевного материала, кратко рассмотрим общие принципы осуществления патентуемого способа предпосевной обработки посредством устройства, согласно изобретению. Эксперименты проводились с использованием источника 1 низкочастотных электромагнитных колебаний, обеспечивающего возможность плавного регулирования частоты в диапазоне 8-19 Гц и получения на выходе мощности излучения порядка 3 Вт. Излучение подавалось на обрабатываемый материал, который хранился в буртах, мелках и металлических емкостях до 1000 т, с помощью излучателя 2, представляющего собой соленоид диаметром 35 см и активным сопротивлением 8 Ом.

Пример 1. На форме Т. для партии семян яровой пшеницы была задана частота 15 Гц.

Эти семена были подвергнуты обработке на частоте 15 Гц в течение 5 мин. После обработки пробы были высеяны на третьи сутки для определения всхожести и силы роста семян в соответствии с существующими мировыми стандартами и для анализа активности альфа-амилазных ферментов в зерновках.

В результате анализа выявилось следующее: всхожесть, длина колеоптиля и корня, количество корней у обработанных семян оказались достоверно больше контрольных всхожесть составила 96,7% (в контроле 89,3%), количество корней 4,7 0,53 (в контроле 3,260,40), то есть на 44% больше. Активность альфа-амилазных ферментов у обработанных семян составила 29,590,60 относительных единиц против 24,080,62 относительных единиц контрольных, то есть превысила на 23%
Пример 2. Для партии семян озимой пшеницы в хозяйстве М. была задана частота 17 Гц, а для партии семян гороха 18 Гц.

Эти партии семян были подвергнуты обработке предлагаемым способом - озимая пшеница на частоте 17 Гц в течение 5 мин, а семена гороха в течение того же времени на частоте 18 Гц. Посев семян был проведен в рулонах фильтровальной бумаги на вторые сутки. На четвертые сутки после посева проведены замеры длины корешка и ростка, определена энергия прорастания и всхожесть семян.

Установлено, что семена озимой пшеницы обработанные устройством, реализующим способ согласно изобретению, превышают по сравнению с контролем среднюю длину корешка проростков на 1,7 см (на 40%), длину ростка на 1,3 см (более, чем в два раза); энергия прорастания составила 86% против 82% в контроле, а всхожесть 97% против 95% в контроле.

Длина корешка у обработанных семян гороха также была больше контрольных на 1,6 см (на 40%), длина ростка на 0,4 см (на 45%) при одинаковой энергии прорастания и всхожести 96% против 94% в контроле.

Отмечено, что увеличение длины ростка и корешка проростков обработанных семян, проявляется в начальный период прорастания. Через 7 сут при гетеротрофном питании стимулирующий эффект обработки прекращается: наблюдается выравнивание длины ростка и корешка проростков.

Пример 3. В институте А. в лабораторных и вегетационных опытах была исследована эффективность устройства для осуществления способа согласно изобретению, для предпосевной обработки семян хлопчатника.

Была задана частота 19 Гц. Обработка партии семян хлопчатника электромагнитным полем устройства проводилась без нарушения упаковки в течение 5 мин на частоте 19 Гц. Контрольная партия семян во время обработки находилась на расстоянии не менее 500 м.

В лабораторных исследованиях семена хлопчатника на четвертый день после обработки в течение 18 ч выдерживались в водопроводной воде при комнатной температуре (так же, как и эталонные и контрольные варианты), затем проращивались в ванночках по 100 штук в каждом варианте (повторность четырехкратная). На третий день после раскладки семян в ванночках подсчитывали число проросших семян.

При гетеротрофном питании проростков после обработки семян наблюдается более активное их развитие. Энергия прорастания составила 96% по сравнению с 86% в контроле. У восьмидневных проростков хлопчатника удлинение корней в среднем увеличилась на 15 мм по сравнению с контролем, масса корней на 14% масса ростков на 13%
Еще контрастнее разница обнаруживается при определении полевой всхожести, которая на четвертые сутки составила величину 160% (контроль принят за 100% ) у обработанных семян, а на шестые сутки 180% Число дней от посева до всходов составляли у обработанных семян 3, в контроле 8 дней. Число дней от посева до появления первых настоящих листочков соответственно 15 и 23 дня. На начало бутонизации на растениях количество бутонов составляло у обработанных 3,1, у контрольных 1,6.

Таким образом, предпосевная обработка устройством, реализующим способ согласно изобретению, оказывает более благоприятное действие на энергию прорастания семян хлопчатника, увеличивает полевую всхожесть и ускоряет начальные этапы роста растения.

Пример 4. На ферме К. проведены производственные испытания при выращивании сельскохозяйственных культур: гороха, кукурузы на зерно, ячменя, подсолнечника и моркови, для которых были подобраны оптимальные частоты обработки, а именно: ячмень 15 Гц, горох, кукуруза и подсолнечник 8 Гц и морковь 19 Гц. Обработку проводили в течение 10 мин. Фенологические наблюдения не проводились. Результаты раздельной уборки показали прибавку урожая по отношению к контрольным посевам: у гороха 6 ц/га (19,3%), у кукурузы 8 ц/га (21,4%), у ячменя 7,5 ц/га (19,1% ), у подсолнечника 5,2 ц/га (23,0%) и у моркови 25 ц/га (18,0%).

Пример 5. На ферме М. были проведены производственные испытания при предпосевной обработке семян озимой пшеницы устройством, осуществляющим способ согласно изобретению.

Обработку проводили на частоте 17 Гц в течение 10 мин. Контрольный материал на время обработки был вывезен на автомашине на расстояние более 1,5 км.

Посев контрольного и обработанного посевного материала был произведен на следующий день после обработки на площади соответственно 10 га и 500 га.

Анализ осенью корневой системы проростков контрольных и опытных растений показал больший их вес у растений, полученных из обработанных семян. При уборке контрольных посевов урожайность составила 49,1 ц/га, а опытных 54,9 ц/га, то есть прибавка в результате обработки семян составила 5,8 ц/га.

Пример 6. В хозяйстве М. были проведены производственные испытания устройством для осуществления способа согласно изобретению, при предпосевной обработке семян хлопчатника. Опытная партия семян была вывезена на полевой стан за 4 км, где и была обработана патентуемым устройством на частоте 19 Гц в течение 10 мин. Контрольная и опытная партии семян были высеяны в один день на одном поле и занимали до 50 га контролируемой площади.

Проростки обработанных семян появились на третий день после высева, в контроле на восьмой-девятый день.

Была произведена оценка растений на контрольном и опытном полях: у контрольных растений к этому времени в среднем насчитывалось 7-8 симподиальных побегов, у опытных растений 12-14. Сбор урожая с опытного поля начался на две недели раньше контрольного и составил 38 ц/га хлопка сырца (в контроле 33 ц/га). Волокно с опытного поля было длиннее, тоньше и крепче на разрыв, имело чистый белый цвет.

Пример 7. Предпосевной обработке было подвергнуто около 1600 ц, находившегося в мешках ячменя. Триста мешков было помещено в штабеля и была задана частота 10 Гц. Обработка проводилась на этой частоте в течение 9 мин. На следующий день контрольный материал был высеян на площади 30 га и обработанный на площади 740 га рядовым способом на глубину заделки семян 6-8 см.

При раздельной уборке урожая установлено, что урожайность в контроле составила 19,6 ц/га, а обработанных 21,5 ц/га.

Таким образом, повышение урожайности составила 1,9 ц/га.

Пример 8. В хозяйстве К. выполнено научно-производственное испытание устройства для осуществления способа согласно изобретению.

Предпосевной обработке была подвергнута партия семян яровой пшеницы, затаренной в 15 мешков, в течение 10 мин на частоте 15 Гц. Контрольный материал (20 мешков) был вывезен на расстояние 5 км в поле для высева. После обработки семян последние также были вывезены в поле для высева. Посев проведен в тот же день: обработанными семенами на делянках на площади 3,8 га, контрольными 4,9 га.

В период вегетации велись наблюдения по параметрам: густота, морфологический анализ растений и структура урожая. Больших различий в фазах развития растений не выявлено. Однако высота растений из обработанных семян составляла 102,5 см, масса зерна с одного растения 1,16 г и масса 1000 зерен 41,4 г; на контрольных участках соответственно высота растений 97,8 см, масса зерна с одного растения 1,09 г, масса 1000 зерен 39,5 г. Урожайность на участках, засеянных обработанными семенами, 25,1 ц/га, на контрольных 20,8 ц/га, то есть прибавка к урожаю составила 4,3 ц/га.

Пример 9. На ферме К. были проведены производственные испытания устройства для осуществления способа согласно изобретению, при предпосевной обработке семян сои и гречихи.

Семена сои были затарены на двух бортовых автомашинах, поэтому питание устройства производилось от автомобильного аккумулятора. Излучатель 2 был размещен на земле возле автомашин затаренных посевным материалом. Время обработки 15 мин на частоте 8 Гц. Контролем служила соя, высеянная в это время на площади 100 га. Обработанный материал был высеян на том же поле в тот же день на площади 600 га.

Энергия прорастания обработанных семян сои составила 90% (в контроле - 88%), а всхожесть 95% (в контроле 93%).

Был произведен отбор снопового материала и замер растений: высота растений из обработанных семян составила 34,85 см, контрольных 31,10 см; диаметр стеблей в средней части растения 3-5 мм, контрольных 3-4 мм.

Обработаны семена гречихи для высева на площади 500 га, которые были насыпаны горкой. Излучатель 2 был расположен вблизи обрабатываемого материала (в 2-3 м от горки). Время обработки 10 мин, оптимальная частота определена в 19 Гц. Контрольные семена автомашиной были вывезены на поле, расположенное на расстоянии 5 км. Контрольный и опытный материал был высеян на 4-5 сут на подготовленном поле, где предшественником были однолетние травы на сенаж, а затем зябь.

Полевой контроль показал: высота растений из обработанных семян составила 68,98 см, контрольных 57,78 см; количество цветочных кистей на одном растении 7,67 штук, у контрольных 6,16 штук.

Лабораторный анализ семян показал, что всхожесть обработанных семян составила 97% контрольных 94% сила роста соответственно 93% и 68% длина 3 см ростков от обработанных семян 79,7% у контрольных 22,5% 2 см соответственно 18,2% и 46,2% 1 см 2,0% и 29,2% менее 1 см соответственно 0,1% и 2,1%
Несомненно, что растения из обработанных семян обеспечат наибольшую продуктивность. Однако конечный производственный результат будет зависеть от своевременной и качественной уборки.

Пример 10. На ферме Р. были проведены полевые испытания результатов предпосевной обработки гороха, гречихи и проса устройством для осуществления способа согласно изобретению.

Небольшая партия семян (по 10 кг) была обработана в течение 5 мин с помощью устройства: горох и просо на оптимальной частоте 8 Гц, гречиха на частоте 19 Гц. Контрольный материал находился на расстоянии не менее 600 м. Контрольный и опытный материал был высеян одновременно.

В результате проведенных исследований установлена активация ростовых процессов в начальный период развития превышение длины корешков и ростков проростков достигало 39,9% масса 100 проростков также превышала контрольные на 6,6% Полевая всхожесть обработанных семян была выше на 9-14% Получена прибавка урожая по гороху до 4,5 ц/га (20,3%), гречихи 3,6-4,7 ц/га (24,4-31,9%) и проса 4,3 ц/га (до 10,9%).

Обработка семян гороха позволила снизить поражаемость растений в фазе бутонизации-цветения до 26,7% в фазе технической спелости до 39,3% Обработка способствовала повышению протеина в зеленой массе до 1,62% а в семенах до 1,92% На снижение степени заражения семян проса пыльной головней воздействие электромагнитным полем данных частот существенно влияния не оказывало.

Пример 11. В хозяйстве О. были обработаны 100 мешков картофеля (40 мешков составили контрольную партию), на частоте 16 Гц. Обработка материала проводилась в течение 15 мин.

Обработанная и контрольная партии были высеяны на участке соответственно площадью 10 и 5 га. Были получены следующие урожаи: на контрольном поле 281 ц/га, на опытном 449 ц/га.

Пример 12. В хозяйстве К. обработаны семена моркови желтой на частоте 19 Гц в течение 5 мин и высеяны на площади 500 га одновременно с необработанными семенами (контрольное поле в 10 га).

Урожай составил в контроле 83 ц/га, а обработанных 128,6 ц/га. Корнеплоды отличались от контрольных не только большим размером, но и более ровной, правильной формой.

Пример 13. На ферме Р. были обработаны семена томатов на частоте 17 Гц в течение 5 мин.

В результате применения предлагаемого способа предпосевной обработки семян урожайность томатов составила 110,3 ц/га, а у контрольный партий не превысила 61,5 ц/га.

Таким образом, при обработке посевного материала низкочастотными электромагнитными полями в диапазоне частот 8-19 Гц удается добиться повышения урожайности.

Обработку следует вести не более, чем за 10 дней до посева, поскольку затем эффективность такой обработки снижается. Так, по данным фермы К. в производственных условиях достоверная разница с контрольными растениями в количестве цветочных кистей у гречихи, полученных из семян, высеянных в первую неделю после обработки, составила 24% (прибавка к урожаю зерна 26,5% ), а высеянных во вторую неделю (на 9-10 сутки) всего 5% (прибавка зерна около 10%).

И, наконец, целесообразно каждый раз подбирать оптимальное значение частоты, поскольку она может изменяться в определенных пределах в зависимости от типа и сорта посевного материала. Однако в любом случае диапазон частот 8-19 Гц обеспечит достижение положительных результатов.

Таким образом, предлагаемое устройство, осуществляющее способ, согласно изобретению, предназначено для синтезирования низкочастотных сигналов различных форм (в основном прямоугольной формы меандр, пила, синусоида и их комбинации) для излучения в окружающую среду при работе на индуктивную (соленоид или другое излучающее магнитное поле средство) или емкостную нагрузку. Данное устройство работает совместно с программным обеспечением и компьютером 1ВМ или совместимым с ним.

Изобретение может быть использовано для обработки посевного материала при выращивании зерновых, пасленовых, масличных, бобовых, бахчевых культур и корнеплодов. При производстве варианта для научных исследований программное обеспечение позволяет воспроизводить сигналы любой геометрической формы в диапазоне частот от 1 до 50 Гц со скважностью от 0,001 до 10000, обеспечивая коэффициент нелинейных искажений электрического сигнала на выходном разъеме при активной нагрузке 8 Ом в пределах от 0,01 до 0,001% при дискрете сигнала 10-4. Возможно промышленное изготовление устройства для предпосевной обработки семян по группам родственных ферментов: зерновые культуры, бобовые, клубни, семена овощных культур.

Формула изобретения

1. Способ предпосевной обработки посевного материала, заключающийся в том, что воздействуют на посевной материал низкочастотным электромагнитным полем, отличающийся тем, что используют низкочастотное электромагнитное поле, имеющее частоту, соответствующую резонансной частоте интраглобулярных превращений в посевном материале при конформационных колебаниях.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют низкочастотное электромагнитное поле, имеющее энергию, ниже энергии разрыва водородных связей в посевном материале.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что используют электромагнитное поле с частотой в диапазоне от 8 до 19 Гц.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что обработку посевного материала осуществляют не позднее, чем за 10 сут до его посева.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что обработку посевного материала осуществляют не позднее, чем за 10 сут до его посева.

6. Устройство для предпосевной обработки посевного материала, содержащее источник низкочастотных электромагнитных колебаний и электрически связанный с источником излучатель, электромагнитное излучение которого направлено на посевной материал, отличающееся тем, что источник низкочастотных электромагнитных колебаний выполнен регулируемым по частоте в диапазоне от 8 до 19 Гц и по форме излучаемого сигнала, соответствующей интраглобулярным превращениям в данном обрабатываемом посевном материале.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что источник низкочастотных электромагнитных колебаний выполнен дополнительно регулируемым по мощности излучения.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что в нем предусмотрено средство управления работой регулируемого источника низкочастотных электромагнитных колебаний, выход которого электрически связан с регулируемым источником.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что источник низкочастотных электромагнитных колебаний содержит средство формирования излучаемого сигнала по частоте и его форме, электрически связанное с выходом средства управления и излучателем.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что источник низкочастотных электромагнитных колебаний дополнительно содержит средство регулирования времени излучения и его мощности, электрически связанное с выходом средства управления и соединенное с излучателем.

11. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в нем предусмотрен компьютер, выход которого соединен с входом средства управления.

12. Устройство по п.9 или 11, отличающееся тем, что средство формирования излучаемого сигнала по частоте и его форме содержит эталонный генератор, имеющий первый и второй выходы, синтезатор отсчетов фазы излучаемого сигнала, имеющий первый и второй входы и выход и подключенный своим первым входом к первому выходу эталонного генератора и своим вторым входом к выходу средства управления, и синтезатор формы излучаемого сигнала, имеющий первый, второй и третий входы и выход, соединенный своим первым входом с вторым выходом эталонного генератора, своим вторым входом с выходом синтезатора отчетов фазы излучаемого сигнала и своим третьим входом с выходом средства управления и электрически связанный своим выходом с излучателем.

13. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что средство регулирования времени излучения и его мощности содержит таймер, вход которого соединен с выходом средства управления, и регулируемый усилитель мощности, имеющий первый и второй входы и выход и соединенный своим первым входом с выходом таймера, своим вторым входом с выходом синтезатора формы средства формирования излучаемого сигнала и выходом с излучателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1