RU2317668C2 - Method for treatment of plant seeds and apparatus for performing the same - Google Patents
Method for treatment of plant seeds and apparatus for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2317668C2 RU2317668C2 RU2006103151/13A RU2006103151A RU2317668C2 RU 2317668 C2 RU2317668 C2 RU 2317668C2 RU 2006103151/13 A RU2006103151/13 A RU 2006103151/13A RU 2006103151 A RU2006103151 A RU 2006103151A RU 2317668 C2 RU2317668 C2 RU 2317668C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seeds
- chamber
- plasma
- plasma chamber
- gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
- A01C1/02—Germinating apparatus; Determining germination capacity of seeds or the like
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physiology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а более конкретно к растениеводству, может найти применение при предпосевной обработке и проращивании семян.The invention relates to the field of agriculture, and more specifically to crop production, can find application in pre-sowing treatment and seed germination.
В процессе прорастания семян при раскрытии точки роста существует большая вероятность активного развития патогенных микроорганизмов, находящихся как снаружи семени, так и внутри, в точке роста семени, под защитной оболочкой семени. Это приводит к ослаблению прорастаемых растений и к их заболеваемости. Для биологически активного воздействия на семена растений используют обработку их различными физическими методами.In the process of seed germination when opening the growth point, there is a high probability of the active development of pathogenic microorganisms located both outside the seed and inside, at the seed growth point, under the protective sheath of the seed. This leads to a weakening of germinated plants and their incidence. For biologically active effects on plant seeds, they are treated with various physical methods.
На семена перед посевом воздействуют химикатами, электрическим, магнитным, электромагнитным полями, лазерным, инфракрасным, ультрафиолетовым, радиационным излучениями, обработкой плазмой, активированной водой. Наиболее доступными являются способы обработки семян водой и водными растворами. Экологически более безопасно обрабатывать их электрохимически активированной водопроводной водой без введения в нее специальных химических реагентов. Электрохимическое активирование воды проводят в диафрагменном электролизере-активаторе. При этом за счет электрохимических и химических превращений водопроводной воды и содержащихся в ней минеральных веществ (катионы натрия, калия, кальция, магния; анионы - хлориды, сульфиты, карбонаты и др.) получают в анодной камере анолит с водородным показателем рН 2-7, окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) (+700) - (+1000) мВ (относительно хлорсеребряного электрода сравнения (ХСЭ), в катодной камере - католит с рН 6-10 и ОВП (-200) - (-500) мВ, которыми и обрабатывают семена.Before sowing, seeds are exposed to chemicals, electric, magnetic, electromagnetic fields, laser, infrared, ultraviolet, radiation, plasma treatment, activated water. The most affordable are methods for treating seeds with water and aqueous solutions. It is environmentally safer to treat them with electrochemically activated tap water without introducing special chemicals into it. Electrochemical activation of water is carried out in a diaphragm electrolyzer-activator. In this case, due to the electrochemical and chemical transformations of tap water and the mineral substances contained in it (sodium, potassium, calcium, magnesium cations; anions - chlorides, sulfites, carbonates, etc.), anolyte with a pH value of 2-7 is obtained in the anode chamber, the redox potential (ORP) (+700) - (+1000) mV (relative to the silver chloride reference electrode (HSE), in the cathode chamber - catholyte with a pH of 6-10 and ORP (-200) - (-500) mV, which and process the seeds.
Так, известен способ предпосевной обработки семян сахарной свеклы (см. патент Молдовы №1440F, МПК А01С 1/00, опубликован 30.04.2000 г.) в 0,001-0,01%-ном растворе органического стимулятора в активированной воде с рН 1,7, полученной при электролизе.So, there is a known method of presowing treatment of sugar beet seeds (see Moldovan patent No. 1440F, IPC АСС 1/00, published April 30, 2000) in a 0.001-0.01% solution of an organic stimulant in activated water with a pH of 1.7 obtained by electrolysis.
Известный способ позволяет увеличить процентное содержание сахара в свекле, однако его обеззараживающее воздействие недостаточно высокое.The known method allows to increase the percentage of sugar in beets, however, its disinfecting effect is not high enough.
Известно устройство для биофизической обработки семян (см. патент Франции №2580897, МПК A01G 7/04, опубликован 31.10.1986 г.), включающее рабочую камеру, заполненную водой с небольшим количеством эфирных масел, в которой установлены электроды, соединенные с высокочастотным генератором.A device for biophysical seed treatment is known (see French patent No. 2580897, IPC A01G 7/04, published October 10, 1986), including a working chamber filled with water with a small amount of essential oils, in which electrodes are connected to a high-frequency generator.
К недостаткам известного устройства следует отнести его небольшую производительность.The disadvantages of the known device include its small performance.
Известен способ производства зернового солода (см. патент РФ №2250248, МПК С12С 1/00, опубликован 20.04.2005 г.), при котором зерно промывают, замачивают и проращивают путем последовательного введения их в контакт с водными препаратами, имеющими существенно различную кислотность рН, для каждого из препаратов контролируют температуру, момент начала и продолжительность контакта с зерном. Для того чтобы получить необходимый уровень кислотности рН, для приготовления водного препарата в техническую воду добавляют 0,01-5% весовых долей вещества примеси, состоящего, по крайней мере, из двух элементов из набора Н, С, О, N (перекись водорода, угольная кислота, карбамид), электролитически диссоциирующего в воде на ионы, и перед введением в контакт с зерном активируют указанный водный препарат до рН 2-5 путем пропускания его через анодную камеру диафрагменного электролизера, через который одновременно пропускают электрический ток. При активации препарат перед пропусканием через анодную камеру диафрагменного электролизера пропускают через катодную камеру этого диафрагменного электролизера.A known method for the production of grain malt (see RF patent No. 2250248, IPC С12С 1/00, published on 04/20/2005), in which the grain is washed, soaked and germinated by sequentially contacting them with aqueous preparations having significantly different pH values , for each of the drugs control the temperature, the time of onset and the duration of contact with the grain. In order to obtain the required pH acidity, to prepare an aqueous preparation, 0.01-5% by weight of an impurity substance consisting of at least two elements from a set of N, C, O, N (hydrogen peroxide, carbonic acid, carbamide), electrolytically dissociating in water into ions, and before being brought into contact with grain, the indicated aqueous preparation is activated to a pH of 2-5 by passing it through the anode chamber of a diaphragm electrolyzer, through which an electric current is passed through. When activated, the drug before passing through the anode chamber of the diaphragm electrolyzer is passed through the cathode chamber of this diaphragm electrolyzer.
Известный способ позволяет активизировать биохимические процессы в зернах. К недостаткам способа следует отнести необходимость применения дополнительных химических реактивов, длительное время обработки зерна активированным препаратом и узкую область применения способа.The known method allows you to activate the biochemical processes in the grains. The disadvantages of the method include the need for additional chemical reagents, a long time for processing grain with an activated preparation and a narrow scope of the method.
Известно устройство для проращивания семян зерновых и бобовых культур (см. патент Израиля №83371, МПК А23К 1/00, опубликован 12.05.1991 г.), включающее цилиндрический барабан, установленный на основании с возможностью вращения приводом, бункер для подачи зерна в барабан, установленные на внутренних стенках барабана распылители для обрабатывающей жидкости и воздуходувка для подачи внутрь барабана теплого воздуха.A device is known for germinating seeds of grain and leguminous crops (see Israel Patent No. 83,371, IPC A23K 1/00, published 05/12/1991), including a cylindrical drum mounted on the base rotatably driven by a drive, a hopper for feeding grain into the drum, spray guns for the processing fluid mounted on the inner walls of the drum and a blower for supplying warm air to the drum.
Недостатком известного устройства является узкая область его применения - обработка семян бобовых и зерновых культур.A disadvantage of the known device is the narrow scope of its application - seed treatment of legumes and grains.
Известен способ предпосевной обработки семян (см. патент РФ №2170499, МПК А01С 1/00, опубликован 20.07.2001 г.), включающий обработку семян активированной водой, при этом семена замачивают вначале в анолитном растворе с рН 2-7, ОВП (+900) - (+1100) мВ, содержанием активного хлора 0,03-0,05% на 0,5-3 часов, а затем в католитном растворе с рН 6-9, ОВП (-300) - (-500) мВ на 2-24 часа и высушивают до состояния сыпучести.A known method of presowing treatment of seeds (see RF patent No. 2170499, IPC A01C 1/00, published July 20, 2001), including treating seeds with activated water, the seeds are soaked first in an anolyte solution with a pH of 2-7, ORP (+ 900) - (+1100) mV, the content of active chlorine is 0.03-0.05% for 0.5-3 hours, and then in a catholyte solution with a pH of 6-9, ORP (-300) - (-500) mV for 2-24 hours and dried to a state of flowability.
Известный способ позволяет повысить полевую всхожесть семян пропашных культур и их урожайность путем улучшения качества семян за счет обеззараживания от патогенной микрофлоры и биостимуляции процессов их роста и развития. Однако достигается этот результат длительным временем обработки, что снижает его производительность, к тому же при его использовании имеет место выделение хлора.The known method allows to increase the field germination of seeds of row crops and their productivity by improving the quality of seeds due to disinfection from pathogenic microflora and biostimulation of the processes of their growth and development. However, this result is achieved by a long processing time, which reduces its productivity, moreover, when it is used, chlorine evolution takes place.
Известно устройство для проращивания семян (см. патент РФ №2092003, МПК А01С 1/02, опубликован 10.10.1997 г.), которое включает емкость для воды, гофрированное ложе и водопоглощающий материал. Гофрированное ложе состоит из шарнирно соединенных сверху и снизу пластин с вырезами снизу и с прорезями над ними, в которые продевается водопоглощающий материал и закрепляется защелками, при этом в пластинах имеются соосные отверстия, через которые продевается шток.A device for seed germination is known (see RF patent No. 2092003, IPC А01С 1/02, published October 10, 1997), which includes a water tank, a corrugated bed and water-absorbing material. The corrugated bed consists of plates pivotally connected at the top and bottom with cutouts from below and with slots above them, into which the water-absorbing material is threaded and secured with latches, while the plates have coaxial holes through which the stem is threaded.
Известное устройство предназначено для проращивания лишь небольших партий семян.The known device is intended for germination of only small batches of seeds.
Известен способ производства солода (см. патент РФ №2247143, МПК С12С 1/047, опубликован 27.02.2005 г.), который предусматривает промывку зерна, обработку зерна анолитом и католитом, замачивание и проращивание зерна. Анолит используют с рН 6,2-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом 700-900 мВ, католит с рН 11-13 и окислительно-восстановительным потенциалом (-150)-(-950) мВ. При этом анолит используют на первой стадии замачивания зерна, после чего обрабатывают католитом, затем зерно повторно замачивают воздушно-оросительным методом. Первую стадию замачивания в анолите с рН 6,2-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) 700-900 мВ осуществляют в течение 5-30 минут, после чего зерно обрабатывают католитом с рН 11-13 и ОВП (-150)-(-950) мВ в течение 5-30 минут. После обработки зерна анолитом и католитом его повторно замачивают воздушно-оросительным способом при температуре 10-30°С до влажности зерна 42-43%. Для этого обработанное зерно выдерживают попеременно в чане под водой и без воды: 6 часов под водой и 4 часа без воды. Через массу зерна каждый час пропускают воздух в течение 10 минут для вытеснения диоксида углерода и замены его свежим воздухом. Проращивание зерна происходит в течение 5-7 суток.A known method of producing malt (see RF patent No. 2247143, IPC С12С 1/047, published 02.27.2005), which provides for washing the grain, treating the grain with anolyte and catholyte, soaking and germinating the grain. Anolyte is used with a pH of 6.2-7.8 and a redox potential of 700-900 mV, a catholyte with a pH of 11-13 and a redox potential of (-150) - (- 950) mV. In this case, anolyte is used in the first stage of soaking the grain, after which it is treated with catholyte, then the grain is re-soaked by the air-irrigation method. The first stage of soaking in anolyte with a pH of 6.2-7.8 and a redox potential (ORP) of 700-900 mV is carried out for 5-30 minutes, after which the grain is treated with catholyte with a pH of 11-13 and ORP (-150) - (- 950) mV for 5-30 minutes. After treating the grain with anolyte and catholyte, it is re-soaked by air-irrigation method at a temperature of 10-30 ° C to a grain moisture of 42-43%. To do this, the treated grain is kept alternately in a tub under water and without water: 6 hours under water and 4 hours without water. Air is passed through a mass of grain every hour for 10 minutes to displace carbon dioxide and replace it with fresh air. Grain germination occurs within 5-7 days.
Известный способ обеспечивает повышение энергии прорастания и повышение всхожести, но требует длительного времени нахождения семян в активированной воде и к тому же имеет ограниченную область применения.The known method provides an increase in germination energy and an increase in germination, but requires a long residence time of seeds in activated water and also has a limited scope.
Известно устройство для получения проростков семян (см. патент Китая №1571632, МПК А01С 1/02, опубликован 26.01.2005 г.), включающее основание, на котором смонтирован барабан, вращаемый вокруг оси приводом посредством зубчатой передачи, в стенках барабана выполнены отверстия для вентилирования внутреннего пространства барабана, а внутри барабана установлены распылители для орошения проращиваемого зерна.A device for producing seedlings is known (see Chinese patent No. 1571632, IPC А01С 1/02, published January 26, 2005), including a base on which a drum is mounted, rotated around an axis by a drive by means of a gear transmission, holes are made in the walls of the drum for ventilation of the inner space of the drum, and spray guns are installed inside the drum to irrigate the germinated grain.
Известное устройство позволяет автоматизировать процесс проращивания зерна, но не обеспечивает биостимуляцию процессов их роста и развития.The known device allows you to automate the process of germination of grain, but does not provide biostimulation of the processes of their growth and development.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ предпосевной обработки семян бобовых культур (см. патент РФ №2263433, МПК А01С 1/00, опубликован 10.11.2005 г.), включающий замачивание и проращивание семян в активированой воде, в качестве которой используют: католит с рН 10,5-11,5 и ОВП (-200) - (-800) мВ, анолит с рН 3,5-5,0 и ОВП (+760) - (+840) мВ, или анолит нейтральный с рН 6,2-7,4 и ОВП (+375) - (+800) мВ, или смесь католита и анолита в соотношении 1:1 с рН 6,9-7,1, или смесь католита и анолита в соотношении 4:1 с рН 8,8-10,8.The closest in technical essence to the claimed method is a method for pre-sowing seed treatment of legumes (see RF patent No. 2263433, IPC A01C 1/00, published November 10, 2005), which includes soaking and germinating seeds in activated water, which is used as : catholyte with a pH of 10.5-11.5 and ORP (-200) - (-800) mV, anolyte with a pH of 3.5-5.0 and ORP (+760) - (+840) mV, or neutral anolyte with a pH of 6.2-7.4 and an ORP of (+375) - (+800) mV, or a mixture of catholyte and anolyte in a ratio of 1: 1 with a pH of 6.9-7.1, or a mixture of catholyte and anolyte in a ratio of 4 : 1 with a pH of 8.8-10.8.
Известный способ обеспечивает повышение энергии прорастания и повышение всхожести, но требует длительного времени нахождения семян в активированной воде и к тому же имеет ограниченную область применения.The known method provides an increase in germination energy and an increase in germination, but requires a long residence time of seeds in activated water and also has a limited scope.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство для замачивания и проращивания солода (см. патент РФ №2250248, МПК С12С 1/00, опубликован 20.04.2005 г.), которое включает по меньшей мере одну камеру для активированной воды и по меньшей мере один диафрагменный электролизер с источником питания, соединенный по меньшей мере одним трубопроводом по меньшей мере с одной камерой для активированной воды.The closest in technical essence and combination of essential features is a device for soaking and germinating malt (see RF patent No. 2250248, IPC С12С 1/00, published April 20, 2005), which includes at least one chamber for activated water and at least one diaphragm electrolyzer with a power source connected by at least one pipe to at least one chamber for activated water.
Известное устройство-прототип имеет недостаточную производительность и к тому же имеет ограниченную область применения.The known prototype device has insufficient productivity and also has a limited scope.
Задачей заявляемого изобретения являлась разработка такого способа обработки семян и устройства для его осуществления, которые бы обеспечивали сокращение сроков обработки при сохранении эффективности сбалансированного, неразрушающего и ненарушающего генетических качеств семян биологически активного воздействия на семена самых различных растений.The objective of the invention was the development of such a method of seed treatment and device for its implementation, which would provide a reduction in processing time while maintaining the effectiveness of balanced, non-destructive and non-destructive genetic qualities of seeds of biologically active effects on the seeds of various plants.
В части способа заявляемое решение заключается в том, что перед обработкой семян в активированной воде на семена воздействуют газовой плазмой в среде неорганического газа или смеси неорганических газов при частоте электромагнитного поля в диапазоне 1-40 МГц при мощности электрического разряда 0,01-0,1 Вт/см3 и давлении неорганического газа в диапазоне 0,2-1,13 Торр в течение 5-55 с, а затем осуществляют последующую обработку в течение 8-17 минут водой, предварительно активированной по меньшей мере в одной из электродных камер по меньшей мере одного диафрагменного электролизера.In terms of the method, the claimed solution consists in the fact that before treating the seeds in activated water, the seeds are exposed to gas plasma in an inorganic gas or inorganic gas mixture at an electromagnetic field frequency in the range of 1-40 MHz with an electric discharge power of 0.01-0.1 W / cm 3 and inorganic gas pressure in the range of 0.2-1.13 Torr for 5-55 s, and then carry out subsequent processing for 8-17 minutes with water previously activated in at least one of the electrode chambers of at least least one diaphragm electrolyzer.
При меньшем, чем указано выше, времени обработки семян в активированной воде эффективность уничтожения патогенных микробов, грибов и других патогенных микроорганизмов оказывается недостаточной.With less than the time indicated above for seed treatment in activated water, the efficiency of destroying pathogenic microbes, fungi, and other pathogenic microorganisms is insufficient.
При большем, чем указано выше, времени обработки семян активированной водой эффективность обработки не увеличивается; в результате имеет место лишние затраты времени, воды, электроэнергии и, тем самым, снижается производительность водной обработки.With a longer time than the above, the treatment of seeds with activated water does not increase the efficiency of treatment; as a result, extra time, water, electricity is consumed and, thereby, water treatment productivity is reduced.
Предварительная обработка семян газовой плазмой приводит к гидрофилизации защитной оболочки семян и активации их поверхности в результате активного воздействия атомарного кислорода, озона, возбужденных и ионизированных атомов и молекул. После плазменной обработки защитная оболочка семян становится значительно лучше газопроницаемой и влагопроницаемой. Поэтому при последующей обработке семян активированной водой ускоряется проникновение воды через оболочку семян, что позволяет сократить продолжительность обработки.Preliminary treatment of seeds with gas plasma leads to hydrophilization of the protective shell of seeds and activation of their surface as a result of the active influence of atomic oxygen, ozone, excited and ionized atoms and molecules. After plasma treatment, the protective coating of the seeds becomes much better gas permeable and moisture permeable. Therefore, the subsequent treatment of seeds with activated water accelerates the penetration of water through the shell of the seeds, which reduces the processing time.
Частота электромагнитного поля высокочастотного тлеющего холодного плазменного разряда выбрана в диапазоне 1,0-40 МГц. Давление в плазменной камере выбирается в диапазоне 0,2 Торр - 1,13 Торр. Это обусловлено тем, что при других частотах электромагнитного поля (менее 1,0 Мгц или более 40 Мгц) и при другом давлении будут существовать другие виды плазменных разрядов. В других видах электрического плазменного разряда содержание активных составляющих газового плазменного разряда и их стимулирующие свойства или значительно меньше, или содержание активных составляющих газового плазменного разряда и стимулирующие свойства значительно больше, чем необходимо для эффективной и безвредной плазменной обработки семян различных растений.The electromagnetic field frequency of a high-frequency glow cold plasma discharge is selected in the range of 1.0-40 MHz. The pressure in the plasma chamber is selected in the range of 0.2 Torr - 1.13 Torr. This is due to the fact that at other frequencies of the electromagnetic field (less than 1.0 MHz or more than 40 MHz) and at a different pressure, other types of plasma discharges will exist. In other types of electric plasma discharge, the content of the active components of the gas plasma discharge and their stimulating properties are either significantly lower, or the content of the active components of the gas plasma discharge and the stimulating properties are much larger than necessary for effective and harmless plasma treatment of seeds of various plants.
При удельной мощности высокочастотного тлеющего плазменного разряда менее 0,01 Вт/см3 энергия и концентрация активных составляющих высокочастотного тлеющего плазменного разряда недостаточна для проявления эффекта стимулирующего воздействия на семена. А при удельной мощности больше 0,1 Вт/см3 проявляется слишком сильное воздействие активных составляющих высокочастотного тлеющего плазменного разряда на семена, может происходить разрушение, «ожог», поверхности семян, что приводит к уничтожению семян или к подавлению их энергии прорастания.When the specific power of the high-frequency glow plasma discharge is less than 0.01 W / cm 3, the energy and concentration of the active components of the high-frequency glow plasma discharge is insufficient for the manifestation of the effect of a stimulating effect on the seeds. And at a specific power of more than 0.1 W / cm 3 , too strong an effect of the active components of the high-frequency glow plasma discharge on the seeds is shown, destruction, “burn”, of the surface of the seeds can occur, which leads to the destruction of the seeds or to the suppression of their germination energy.
Одновременно при плазменной обработке семян происходит внутренняя активация эндосперма - внутренний прогрев питательных веществ семян под воздействием высокочастотного электромагнитного поля, а также стерилизация поверхности семян.At the same time, during plasma treatment of seeds, the endosperm is activated internally - internal heating of seed nutrients under the influence of a high-frequency electromagnetic field, as well as sterilization of the surface of the seeds.
Семена овощных, зерновых, кормовых, цветочных, декоративных, лекарственных растений, клубни, луковицы, семена древесных растений различаются размерами, массой, структурой и жесткостью (прочностью) защитной оболочки, периодом покоя. Все эти параметры влияют на выбор режимов плазменной обработки, от которых зависит эффективность биологически активного воздействия на обрабатываемые семена.Seeds of vegetable, grain, fodder, flower, ornamental, medicinal plants, tubers, bulbs, seeds of woody plants differ in size, weight, structure and hardness (strength) of the protective shell, dormancy. All these parameters affect the choice of plasma treatment regimes, which determine the effectiveness of biologically active effects on the treated seeds.
В соответствии с ГОСТ СССР 12038-84 всхожесть овощных семян (в зависимости от культуры) контролируют на 3, 5, 7, 14 и 30 день после высева семян.In accordance with GOST USSR 12038-84, the germination of vegetable seeds (depending on the crop) is monitored on the 3rd, 5th, 7th, 14th and 30th day after sowing the seeds.
Обычно энергию прорастания семян контролируют на 3, 4, 5, 7, 10, 21 и 30 день после их высевания.Typically, seed germination energy is monitored at 3, 4, 5, 7, 10, 21, and 30 days after sowing.
Стандартами, принятыми в большинстве стран Европы и Америки, энергию прорастания и всхожесть семян контролируют на 4-14 день и 7-21 день после высева семян.The standards adopted in most countries of Europe and America, the energy of germination and germination of seeds is controlled on 4-14 days and 7-21 days after sowing seeds.
В соответствии с ГОСТ СССР 12038-84 семена различных сельскохозяйственных культур и древесных пород можно разделить по срокам проверки качества семян по энергии прорастания и по всхожести на 4 группы, для каждой из которых авторами определен интервал времени обработки плазмой газового разряда, а именно:In accordance with GOST USSR 12038-84, seeds of various crops and tree species can be divided according to the timing of checking the quality of seeds by germination energy and germination rate into 4 groups, for each of which the authors determined the time interval for processing a gas discharge plasma, namely:
1 группа - семена редиса, репы, редьки, кресс-салата, подсолнечника со сроком проверки на 3 и 5 день после их высевания;Group 1 - seeds of radish, turnip, radish, watercress, sunflower with a validation period of 3 and 5 days after sowing;
2 группа - семена бобовых, капусты, кабачка, свеклы, огурца, томата, моркови, календулы, бархатцы, чечевицы, тыквы, ячменя, щавеля, брюквы, сои, вики, гороха, риса, фасоли, циннии, пшеницы, кукурузы со сроком проверки на 4 и 10 день после их высевания;2 group - seeds of legumes, cabbage, zucchini, beets, cucumbers, tomatoes, carrots, marigolds, marigolds, lentils, pumpkins, barley, sorrel, rutabaga, soybeans, vetch, peas, rice, beans, zinnia, wheat, corn with a validation period on the 4th and 10th day after sowing;
3 группа - семена перца, баклажана, петрушки, астры, лобелия, картофеля, рудбекия, хризантемы, флоксов, колокольчика со сроком проверки на 5 и 15 день после их высевания;Group 3 - seeds of pepper, eggplant, parsley, aster, lobelia, potato, rudbeckia, chrysanthemum, phlox, bell with a validation period of 5 and 15 days after sowing;
4 группа - семена укропа, хмеля, сельдерея, лимониума, наперстянки, мелиссы, табака, древесных растений со сроком проверки на 10 и 20 день после их высевания.Group 4 - seeds of dill, hop, celery, limonium, digitalis, lemon balm, tobacco, woody plants with a validation period of 10 and 20 days after sowing.
При прочих равных параметрах холодной плазмы газового разряда оптимальное время обработки составляет для семян 1 группы - 10-30 с, для семян 2 группы - 15-35 с, для семян 3 группы - 20-40 с и для семян 4 группы - 25-45 с.All other things being equal, the parameters of a cold gas-discharge plasma are 10-30 s for the seeds of the 1st group, 15-35 s for the seeds of the 2nd group, 20-40 s for the seeds of the 3rd group, and 25-45 for the seeds of the 4th group from.
В качестве активированной воды при обработке семян можно использовать анолит, полученный в анодной камере упомянутого диафрагменного электролизера, имеющий рН 3-5 и ОВП не менее +600 мВ, и обрабатывать им семена в течение 8-10 минут.As activated water during seed treatment, anolyte obtained in the anode chamber of the aforementioned diaphragm electrolyzer having a pH of 3-5 and an ORP of at least +600 mV can be used and treated with seeds for 8-10 minutes.
Семена можно обрабатывать в течение 5-10 минут сначала анолитом, полученным в анодной камере упомянутого диафрагменного электролизера, имеющим рН 3-5, а затем в течение 3-7 минут католитом, полученным в катодной камере упомянутого диафрагменного электролизера, имеющим рН 7-9.Seeds can be treated for 5-10 minutes, first with anolyte obtained in the anode chamber of said diaphragm electrolyzer having a pH of 3-5, and then for 3-7 minutes with catholyte obtained in the cathode chamber of said diaphragm electrolyzer having a pH of 7-9.
Семена можно обрабатывать в течение 5-10 минут анолитом, полученным в анодной камере упомянутого диафрагменного электролизера, имеющим рН 3-5, а затем в течение 3-5 минут смесью упомянутого анолита и католита, полученного в катодной камере упомянутого диафрагменного электролизера, имеющего рН 7-9, при соотношении анолита и католита (2-1):1.Seeds can be treated for 5-10 minutes with anolyte obtained in the anode chamber of said diaphragm electrolyzer having a pH of 3-5, and then for 3-5 minutes with a mixture of the anolyte and catholyte obtained in the cathode chamber of said diaphragm electrolyzer having a pH of 7 -9, with the ratio of anolyte and catholyte (2-1): 1.
Преимущественно воздействуют на семена газовой плазмой при частоте электромагнитного поля в диапазоне 13-40 МГц при мощности электрического разряда 0,03-0,1 Вт/см3.Mainly affect the seeds with gas plasma at an electromagnetic field frequency in the range of 13-40 MHz with an electric discharge power of 0.03-0.1 W / cm 3 .
Преимущественно воздействуют газовой плазмой, получаемой в среде атмосферного воздуха.Mostly exposed to gas plasma obtained in the atmosphere.
Газовая плазма может быть получена в среде инертного газа, в среде кислорода, в среде азота, в среде смеси кислорода и азота, при этом смесь кислорода и азота может включать азот в концентрации до 80 мас.%.Gas plasma can be obtained in an inert gas medium, in an oxygen medium, in a nitrogen medium, in a mixture of oxygen and nitrogen, and the mixture of oxygen and nitrogen can include nitrogen in a concentration of up to 80 wt.%.
В части устройства поставленная задача решается тем, что устройство для обработки семян растений включает по меньшей мере одну камеру для активированной воды и по меньшей мере один диафрагменный электролизер с источником питания, соединенный по меньшей мере одним трубопроводом по меньшей мере с одной камерой для активированной воды, а также плазменную камеру, снабженную загрузочным бункером и разгрузочным окном, транспортирующий механизм, установленный в плазменной камере, два электрода, один из которых размещен в плазменной камере над транспортирующим механизмом, высокочастотный генератор, подключенный к электродам, по меньшей мере одну емкость для неорганического газа и вакуумную систему, подсоединенные к плазменной камере.In terms of the device, the problem is solved in that the device for processing plant seeds includes at least one chamber for activated water and at least one diaphragm electrolyzer with a power source connected by at least one pipeline to at least one chamber for activated water, as well as a plasma chamber equipped with a loading hopper and a discharge window, a transporting mechanism mounted in the plasma chamber, two electrodes, one of which is placed in the plasma chamber on e transporting mechanism, a high-frequency generator connected to the electrodes, at least one container for inorganic gas and a vacuum system connected to the plasma chamber.
Устройство может включать камеру сушки. В этом случае семена могут быть использованы для приготовления зерновых пищевых продуктов.The device may include a drying chamber. In this case, the seeds can be used to prepare cereal foods.
Устройство может включать первый дополнительный транспортирующий механизм для подачи семян из упомянутого разгрузочного окна плазменной камеры в камеру для активированной воды.The device may include a first additional transporting mechanism for feeding seeds from said discharge window of the plasma chamber into the chamber for activated water.
Устройство может включать второй дополнительный транспортирующий механизм для выгрузки семян из камеры для активированной воды.The device may include a second additional transporting mechanism for unloading seeds from the chamber for activated water.
Устройство может включать две камеры для активированной воды, первая из которых соединена трубопроводом с анодной камерой одного или нескольких диафрагменных электролизеров, а вторая камера для активированной воды соединена трубопроводом с катодной камерой по меньшей мере одного или нескольких диафрагменных электролизеров. В этом случае устройство может включать первый дополнительный транспортирующий механизм для подачи семян из разгрузочного окна плазменной камеры в первую камеру для активированной воды и второй дополнительный транспортирующий механизм для выгрузки семян из первой камеры для активированной воды и подачи семян во вторую камеру для активированной воды. Дополнительно устройство может включать третий дополнительный транспортирующий механизм для выгрузки семян из второй камеры для активированной воды.The device may include two chambers for activated water, the first of which is connected by a pipeline to the anode chamber of one or more diaphragm electrolysis cells, and the second chamber for activated water is connected by a pipeline to the cathode chamber of at least one or several diaphragm electrolysis cells. In this case, the device may include a first additional transporting mechanism for feeding seeds from the discharge window of the plasma chamber to the first chamber for activated water and a second additional transporting mechanism for unloading seeds from the first chamber for activated water and feeding seeds to the second chamber for activated water. Additionally, the device may include a third additional conveying mechanism for unloading seeds from the second chamber for activated water.
Одна или несколько камер для активированной воды могут быть выполнены проточными.One or more chambers for activated water can be made flowing.
Транспортирующий механизм устройства, установленный в плазменной камере, может быть выполнен в виде ленточного конвейера.The transporting mechanism of the device installed in the plasma chamber can be made in the form of a conveyor belt.
Размещенный в плазменной камере над транспортирующим механизмом электрод может быть установлен с возможностью вертикального перемещения относительно поверхности транспортирующего механизма.The electrode located in the plasma chamber above the transport mechanism can be mounted with the possibility of vertical movement relative to the surface of the transport mechanism.
Размещенный в плазменной камере над транспортирующим механизмом электрод может быть выполнен плоским, а также выполнен с возможностью его охлаждения, например выполнен полым с возможностью циркуляции через его полость охлаждаемого агента.The electrode located in the plasma chamber above the conveying mechanism can be made flat, and also made with the possibility of cooling, for example, made hollow with the possibility of circulation through its cavity of the cooled agent.
В качестве второго электрода в устройстве может быть использована плазменная камера или транспортирующий механизм в виде лотка, установленный в плазменной камере.A plasma chamber or a transporting mechanism in the form of a tray mounted in a plasma chamber can be used as a second electrode in the device.
В устройстве плазменная камера может быть выполнена с возможностью ее охлаждения.In the device, the plasma chamber can be configured to cool it.
Плазменная камера может быть снабжена распылителем, соединенным с системой подачи воды, а внутри плазменной камеры может быть установлена емкость для воды, предназначенные для подачи паров воды в область плазмы.The plasma chamber may be provided with a spray connected to the water supply system, and inside the plasma chamber a water tank may be provided for supplying water vapor to the plasma region.
Транспортирующий механизм, установленный в плазменной камере, может быть снабжен вибратором для перемешивания семян при обработке газовой плазмой.The transporting mechanism installed in the plasma chamber can be equipped with a vibrator for mixing the seeds during processing with gas plasma.
Транспортирующий механизм, установленный в плазменной камере, может быть выполнен из инертного немагнитного материала, например из хлопка, из нержавеющей стали.The transporting mechanism installed in the plasma chamber can be made of an inert non-magnetic material, for example, cotton, stainless steel.
Электроды, размещенные в плазменной камере, могут быть выполнены из инертного немагнитного электропроводящего материала, например из меди или из алюминия.The electrodes placed in the plasma chamber can be made of an inert non-magnetic electrically conductive material, for example, copper or aluminum.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами, The claimed invention is illustrated by drawings,
где на фиг.1 изображен первый вариант устройства для обработки семян растений;where figure 1 shows a first embodiment of a device for treating plant seeds;
на фиг.2 изображен второй вариант устройства для обработки семян растений;figure 2 shows a second embodiment of a device for treating plant seeds;
на фиг.3 изображен третий вариант устройства для обработки семян растений;figure 3 shows a third embodiment of a device for treating plant seeds;
на фиг.4 изображен четвертый вариант устройства для обработки семян растений.figure 4 shows a fourth embodiment of a device for treating plant seeds.
В табл.1 приведены режимы обработки различных семян первой и второй групп в плазменной камере.Table 1 shows the treatment regimes for various seeds of the first and second groups in the plasma chamber.
В табл.2 приведены режимы обработки различных семян третьей и четвертой групп в плазменной камере.Table 2 shows the treatment regimes for various seeds of the third and fourth groups in the plasma chamber.
В табл.3 приведены режимы обработки различных семян в анолите, католите и в смеси анолита и католита.Table 3 shows the treatment regimes for various seeds in anolyte, catholyte, and in a mixture of anolyte and catholyte.
Первый вариант заявляемого устройства для обработки семян растений (см. фиг.1) включает плазменную камеру 1, снабженную загрузочным бункером 2 для семян 3 и разгрузочным окном 4, соединенным патрубком 5 для подачи обработанных семян в камеру 6 для активированной воды - анолита 7. Внутри плазменной камеры 1 размещен транспортирующий механизм 8 в виде надетой на валки 9 транспортерной ленты 10, изготовленной, например, из хлопка. Один из валков 9 приводится во вращение приводом (на чертежах не показан). Над транспортерной лентой 10 размещен плоский электрод 11, а под лентой 10 установлен второй плоский электрод 12. Электроды 11 и 12 подключены к высокочастотному генератору 13. Держатель 14 электрода 11 пропущен через изолятор 15. Устройство снабжено также емкостью 16, снабженной вентилем 17, для напуска в плазменную камеру 1 неорганического газа, например кислорода, азота. Камера 1 соединена через вентиль 18 с вакуумной системой 19 для создания заданного давления в камере 1. Электроды 11 и 12 выполняют из любого известного инертного немагнитного электропроводящего материала, например из меди или алюминия. Камера 6 соединена трубопроводом 20 с анодной камерой диафрагменного электролизера 21, подключенного к источнику питания 22.The first variant of the inventive device for treating plant seeds (see Fig. 1) includes a plasma chamber 1 equipped with a
Второй вариант заявляемого устройства для обработки семян растений (см. фиг.2) включает плазменную камеру 1, снабженную загрузочным бункером 2 для семян 3 и разгрузочным окном 4, под которым расположен первый дополнительный транспортирующий механизм 23 в виде ленточного транспортера для подачи обработанных газовой плазмой семян в первую камеру 6 для активированной воды - анолита 7. Внутри плазменной камеры 1 размещен транспортирующий механизм 8 в виде надетой на валки 9 транспортерной ленты 10, изготовленной, например, из хлопка. Один из валков 9 приводится во вращение приводом (на чертежах не показан). Над транспортерной лентой 10 размещен плоский электрод 11, а под лентой 10 установлен второй плоский электрод 12. Электроды 11 и 12 подключены к высокочастотному генератору 13. Держатель 14 электрода 11 пропущен через изолятор 15 и снабжен приводом 24 для перемещения электрода 11 в вертикальном направлении. Устройство снабжено также емкостями 16, снабженными вентилями 17, для напуска в плазменную камеру 1 неорганического газа, например кислорода, азота, их смеси, а также воздуха. Камера 1 соединена через вентиль 18 с вакуумной системой 19 для создания заданного давления в камере 1. Электроды 11 и 12 выполняют из любого известного инертного немагнитного электропроводящего материала, например из меди или алюминия. Первая камера 6 соединена трубопроводом 20 с анодной камерой диафрагменного электролизера 21, подключенного к источнику питания 22. Камера 6 снабжена вторым дополнительным транспортирующим механизмом 25 в виде ленточного скребкового транспортера для выгрузки обработанных анолитом семян из камеры 6 в приемную емкость 26.The second variant of the inventive device for treating plant seeds (see FIG. 2) includes a plasma chamber 1, equipped with a
Третий вариант заявляемого устройства для обработки семян растений (см. фиг.3) включает плазменную камеру 1, снабженную загрузочным бункером 2 для семян 3 и разгрузочным окном 4, под которым расположен первый дополнительный транспортирующий механизм 23 в виде ленточного транспортера для подачи обработанных газовой плазмой семян в первую камеру 6 для активированной воды - анолита 7. Внутри плазменной камеры 1 размещен транспортирующий механизм 8 в виде надетой на валки 9 транспортерной ленты 10, изготовленной, например, из нержавеющей стали. Один из валков 9 приводится во вращение приводом (на чертежах не показан). Над транспортерной лентой 10 размещен плоский электрод 27, а в качестве второго электрода использован корпус 28 плазменной камеры 1. Электроды 27 и 28 подключены к высокочастотному генератору 13. Держатель 29 электрода 27 пропущен через изолятор 15. Устройство снабжено также емкостями 16, снабженными вентилями 17, для напуска в плазменную камеру 1 неорганического газа, например кислорода, азота, их смеси, а также воздуха. Камера 1 соединена через вентиль 18 с вакуумной системой 19. Электроды 27 и 28 выполняют из любого известного инертного немагнитного электропроводящего материала, например из меди или алюминия. Первая камера 6 соединена трубопроводом 20 с анодной камерой диафрагменного электролизера 21, подключенного к источнику питания 22. Первая камера 6 снабжена вторым дополнительным транспортирующим механизмом 25 в виде ленточного скребкового транспортера для подачи обработанных анолитом семян из первой камеры 6 во вторую камеру 30 для активированной воды - католита 31, который подается по трубопроводу 32 из катодной камеры диафрагменного электролизера 21. Камера 30 снабжена третьим дополнительным транспортирующим механизмом 33 в виде ленточного скребкового транспортера для выгрузки обработанных католитом семян из камеры 30 в приемную емкость 26. Плазменная камера 1 снабжена распылителем 34, соединенным через вентиль 35 с системой 36 подачи воды, транспортерная лента 10 снабжена вибратором 37, электрод 27 и корпус 28 камеры 1 выполнены полыми для охлаждения их путем циркуляции хладоносителя, подаваемого через вентиль 38 из емкости 39 и возвращаемого через вентиль 40 (трубопроводы подачи хладоносителя в полость корпуса 28 камеры 1 и возврата хладоносителя из полости электрода 27 на чертеже не показаны). В качестве вибратора 37 может быть использован любой известный вибратор: механический, звуковой, ультразвуковой.A third embodiment of the inventive device for treating plant seeds (see FIG. 3) includes a plasma chamber 1, equipped with a
Четвертый вариант заявляемого устройства для обработки семян растений (см. фиг.4) включает плазменную камеру 1, снабженную загрузочным бункером 2 для семян 3 и разгрузочным окном 4, под которым расположен первый дополнительный транспортирующий механизм 23 в виде ленточного транспортера для подачи обработанных газовой плазмой семян в первую камеру 41 для активированной воды - анолита 7. Внутри плазменной камеры 1 размещен транспортирующий механизм 8 в виде лотка 42 из нержавеющей стали, установленного на эксцентриковом приводе 43, при вращении которого лоток 42 совершает одновременные возвратно-поступательные перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, подбрасывая семена 3 и перемещая их в направлении к разгрузочному окну 4. Над лотком 42 размещен плоский электрод 11, а лоток 42, соединенный с высокочастотным генератором 13, выполняет функцию второго электрода. Электрод 11 также подключен к высокочастотному генератору 13. Держатель 14 электрода 11 пропущен через изолятор 15 и снабжен приводом 24 для перемещения электрода 11 в вертикальном направлении. Устройство снабжено также емкостями 16, снабженными вентилями 17, для напуска в плазменную камеру 1 неорганического газа, например кислорода, азота, их смеси, а также воздуха. Камера 1 соединена через вентиль 18 с вакуумной системой 19. Электрод 11 выполняют из любого известного инертного немагнитного электропроводящего материала, например из меди или алюминия. Первая проточная камера 41 соединена трубопроводом 20 с анодной камерой первого диафрагменного электролизера 21, подключенного к первому источнику питания 22. Первая проточная камера 41 снабжена вторым дополнительным транспортирующим механизмом 25 в виде ленточного скребкового транспортера для подачи обработанных анолитом семян из камеры 41 во вторую проточную камеру 44 для активированной воды - смеси анолита и католита 45, которая подается по трубопроводу 46 из смесителя 47, соединенного с анодной камерой второго диафрагменного электролизера 48 трубопроводом 49, снабженным вентилем 50, а также соединенного с катодной камерой второго диафрагменного электролизера 48 трубопроводом 51, снабженным вентилем 52. Вторая проточная камера 44 снабжена третьим дополнительным транспортирующим механизмом 33 в виде ленточного скребкового транспортера для выгрузки обработанных смесью анолита и католита семян из камеры 44 в приемную емкость 26. Плазменная камера 1 снабжена также емкостью 53 с водой, которая испаряется и попадает в плазменную камеру 1.A fourth embodiment of the inventive device for treating plant seeds (see FIG. 4) includes a plasma chamber 1 provided with a
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.The inventive method is as follows.
Заявляемое устройство для предпосевной обработки семян работает следующим образом (на примере устройства, изображенного на фиг.1).The inventive device for presowing seed treatment works as follows (for example, the device shown in figure 1).
Семена 3, предварительно очищенные обычными известными способами от земли, посторонних включений, примесей семян других сортов, загружают в загрузочный бункер 2. В плазменной камере 1, предварительно вакуумированной с помощью вакуумной системы 19, создают необходимую среду неорганического газа или смеси неорганических газов при давлении в диапазоне 0,2-1,13 Торр, напуская соответствующий газ из емкости 16, и с помощью высокочастотного генератора 13 создают плазменный разряд неизотермической неравновесной холодной плазмы между электродами 11 и 12 с частотой электромагнитного поля в диапазоне 1-40 МГц при мощности электрического разряда 0,01-0,1 Вт/см3. Семена 3 подают в плазменную камеру 1 из бункера 2 непрерывным слоем толщиной не более 2-3 средних размеров обрабатываемых семян на движущуюся транспортерную ленту 10. При среднемассовой (газовой) температуре в плазменной камере 1 20°С - 40°С производят плазменную обработку семян 3 в течение 10-45 с. Прошедшие плазменную обработку семена 3 выносятся к концу плазменной камеры 1 транспортерной лентой 10 и поступают через разгрузочное окно 4 и патрубок 5 в камеру 6 для активированной воды - анолита 7, имеющего рН 3-5 и ОВП не менее +600 мВ. Анолит 7 поступает в камеру 6 по трубопроводу 20 из анодной камеры диафрагменного электролизера 21, подключенного к источнику питания 22. После обработки в течение 8-17 минут, предпочтительнее 8-10 минут, семена 3 выгружают из камеры 6 и, в зависимости от их дальнейшего использования, высаживают в питательную почву-субстрат или сушат.
Если обрабатываются семена различных культур, то предпочтительно предварительно разделить их на указанные выше группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести и обрабатывать плазмой семена 1 группы 10-30 с, семена 2 группы 15-35 с, семена 3 группы 20-40 с и семена 4 группы 25-45 с в устройстве, изображенном на фиг.2. В этом устройстве электрод 11, размещенный в плазменной камере 1 над транспортирующим механизмом 8, установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством привода 24 в вертикальном направлении относительно поверхности транспортирующего механизма 8. Возвратно-поступательное перемещение электрода 11 позволяет оперативно изменять конфигурацию и параметры плазменного разряда в зависимости от различных видов семян. Прошедшие плазменную обработку семена 3 выносятся к концу плазменной камеры 1 транспортерной лентой 10 и поступают через разгрузочное окно 4 на первый дополнительный транспортирующий механизм 23 в виде ленточного транспортера, который доставляет семена 3 в камеру 6 для активированной воды - анолита 7, имеющего рН 3-5 и ОВП не менее +600 мВ. Анолит 7 поступает в камеру 6 по трубопроводу 20 из анодной камеры диафрагменного электролизера 21, подключенного к источнику питания 22. После обработки в течение 8-17 минут, предпочтительнее 8-10 минут, семена 3 выгружают из камеры 6 вторым дополнительным транспортирующим механизмом 25 в виде, например, ленточного скребкового транспортера в приемную емкость 26. В зависимости от их дальнейшего использования обработанные семена 3 высаживают в питательную почву-субстрат или сушат для изготовления пищевых продуктов.If seeds of various crops are processed, it is preferable to divide them into the above groups according to the timing of verification of germination and germination energy and treat with plasma the seeds of group 1 of 10-30 s, seeds of
При дополнительной обработке семян католитом может быть использовано устройство, изображенное на фиг.3. В этом варианте устройства плазменная камера 1 снабжена распылителем 34, соединенным с системой подачи воды 36. Вода или пары воды подаются в плазменную камеру 1 с целью создания в камере в зоне обработки семян специальной влажной атмосферы и повышения концентрации возбужденных и ионизированных атомов и молекул водорода, кислорода, воды. Для некоторых типов семян, находящихся в глубоком покое (например, семян ржи, овса), применение паров воды при плазменной обработке дает дополнительный стимулирующий эффект воздействия. В качестве воды для подачи паров в плазменную камеру может применяться анолит, католит или нейтральная вода. Прошедшие плазменную обработку семена 3 выносятся к концу плазменной камеры 1 транспортерной лентой 10, снабженной вибратором 37, и поступают через разгрузочное окно 4 на первый дополнительный транспортирующий механизм 23 в виде ленточного транспортера и с него в первую камеру 6 для активированной воды - анолита 7, имеющего рН 3-5 и ОВП не менее +600 мВ. Анолит 7 поступает в камеру 6 по трубопроводу 20 из анодной камеры диафрагменного электролизера 21, подключенного к источнику питания 22. После обработки в течение 5-10 минут семена 3 выгружают из камеры 6 вторым дополнительным транспортирующим механизмом 25 в виде, например, ленточного скребкового транспортера и подают во вторую камеру 30 для активированной воды - католита 31, имеющего рН 7-9 и ОВП не более -700 мВ. После обработки католитом 31 в течение 3-7 минут семена 3 третьим дополнительным транспортирующим механизмом 33 в виде, например, ленточного скребкового транспортера выгружают из второй камеры 30 в приемную емкость 26. В зависимости от их дальнейшего использования обработанные семена 3 высаживают в питательную почву-субстрат или сушат.With additional treatment of seeds with catholyte, the device depicted in FIG. 3 can be used. In this embodiment of the device, the plasma chamber 1 is equipped with a
При дополнительной обработке семян смесью анолита и католита может быть использовано устройство, изображенное на фиг.4. В этом варианте устройства в плазменной камере 1 установлена емкость 53 с водой для создания в плазменной камере в зоне обработки семян условий, аналогичных условиям обработки, описанным выше, а транспортирующий механизм 8 выполнен в виде лотка 42 из нержавеющей стали, установленного на эксцентриковом приводе 43. При вращении привода 43 лоток 42 совершает одновременные возвратно-поступательные перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, подбрасывая семена 3 и перемещая их к разгрузочному окну 4. В процессе плазменной обработки семена 3 перемещаются по лотку 42 к концу плазменной камеры 1 и поступают через разгрузочное окно 4 на первый дополнительный транспортирующий механизм 23 и с него в первую проточную камеру 41 для активированной воды - анолита 7, имеющего рН 3-5 и ОВП не менее +600 мВ. Анолит 7 поступает в камеру 41 по трубопроводу 20 из анодной камеры первого диафрагменного электролизера 21, подключенного к источнику питания 22. После обработки в течение 5-10 минут семена 3 выгружают из камеры 41 вторым дополнительным транспортирующим механизмом 25 и подают во вторую проточную камеру 44 для активированной воды - смеси 45 анолита, имеющего рН 3-5 и ОВП не менее +600 мВ, и католита, имеющего рН 7-9 и ОВП не более -700 мВ. Анолит и католит содержатся в смеси в соотношении (2-1):1. Смесь 45 анолита и католита поступает в камеру 44 из смесителя 47, соединенного с анодной камерой второго диафрагменного электролизера 48 трубопроводом 49, снабженным вентилем 50, а также соединенного с катодной камерой второго диафрагменного электролизера 48 трубопроводом 51, снабженным вентилем 52. Вентили 50 и 52 служат для подбора необходимого соотношения анолита и католита в смеси 45. Смесь 45 анолита и католита можно получать и при использовании в устройстве одного диафрагменного электролизера. В этом случае трубопровод 51 присоединяют к катодной камере первого электролизера 21, а трубопровод 49 присоединяют посредством тройника к трубопроводу 20, который после тройника снабжают вентилем. После обработки смесью 45 анолита и католита в течение 3-5 минут во второй камере 44 семена 3 третьим дополнительным транспортирующим механизмом 33 выгружают из второй камеры 44 в приемную емкость 26. В зависимости от их дальнейшего использования обработанные семена 3 высаживают в питательную почву-субстрат или сушат для изготовления пищевых продуктов.With additional seed treatment with a mixture of anolyte and catholyte, the device depicted in FIG. 4 can be used. In this embodiment of the device, a
При дополнительной обработке семян анолитом после плазменной обработки происходит подавление и/или полное уничтожение патогенных бактерий и микробов, находящихся внутри семени, в точке роста семени под его защитной оболочкой.With additional treatment of seeds with anolyte after plasma treatment, suppression and / or complete destruction of pathogenic bacteria and microbes inside the seed occurs at the seed growth point under its protective membrane.
Дополнительная обработка католитом или смесью анолита и католита после плазменной обработки и последующей обработки в активированной воде - анолите способствует активному росту ростков семян и последующему развитию растений. Обработанные заявляемым способом семена становятся более сильными; активно развиваются ростки, корни; растения получаются крепкими, активируются скрытые (спящие) точки роста. В дальнейшем растения быстро растут, активно развиваются и дают повышенный урожай.Additional treatment with catholyte or a mixture of anolyte and catholyte after plasma treatment and subsequent treatment in activated water - anolyte promotes the active growth of seed sprouts and the subsequent development of plants. Processed by the claimed method, the seeds become stronger; sprouts, roots are actively developing; plants are strong, hidden (dormant) growth points are activated. In the future, plants grow rapidly, actively develop and give an increased yield.
Были проведены испытания эффективности заявляемого способа обработки семян различных растений.Tests were conducted on the effectiveness of the proposed method for treating seeds of various plants.
Для испытаний использовались семена различных культур первого класса с фактической всхожестью 75-80%. Семена каждой культуры были разделены на 2 партии. Первая контрольная партия проращивалась без обработки заявляемым способом. Вторая партия семян различных культур была разделена на группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести и обрабатывалась заявляемым способом.For testing, seeds of various crops of the first class with an actual germination of 75-80% were used. The seeds of each culture were divided into 2 lots. The first control batch was germinated without treatment by the claimed method. The second batch of seeds of various cultures was divided into groups according to the timing of verification of germination and germination energy and was processed by the claimed method.
Режимы плазменной обработки различных семян первой и второй групп приведены в таблице 1, а режимы плазменной обработки различных семян третьей и четвертой групп приведены в таблице 2. Режимы обработки различных семян первой-четвертой групп активированной водой после плазменной обработки приведены в таблице 3. Там же в графе 8 приведены данные по уменьшению сроков проращивания обработанных заявляемым способом семян.The plasma treatment modes for various seeds of the first and second groups are shown in Table 1, and the plasma treatment modes for various seeds of the third and fourth groups are shown in Table 2. The treatment modes for various seeds of the first and fourth groups with activated water after plasma treatment are shown in Table 3. Ibid.
Как видно из результатов экспериментов, заявляемый способ обработки семян растений обеспечил сокращение сроков прорастания семян на 2, 3, 4 дня в среднем (или в 1,5-2 раза быстрее).As can be seen from the results of the experiments, the inventive method of processing seeds of plants provided a reduction in the time of germination of seeds by 2, 3, 4 days on average (or 1.5-2 times faster).
Claims (39)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103151/13A RU2317668C2 (en) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Method for treatment of plant seeds and apparatus for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103151/13A RU2317668C2 (en) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Method for treatment of plant seeds and apparatus for performing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006103151A RU2006103151A (en) | 2007-08-20 |
| RU2317668C2 true RU2317668C2 (en) | 2008-02-27 |
Family
ID=38511640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006103151/13A RU2317668C2 (en) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Method for treatment of plant seeds and apparatus for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2317668C2 (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457652C2 (en) * | 2009-05-20 | 2012-08-10 | Государственное учреждение Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии (ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Россельхозакадемии) | Method of stimulation of germination of gourds seeds |
| RU2484838C2 (en) * | 2011-08-02 | 2013-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Method for preparing grinded herbal raw material (hrm) for direct compression tabletting |
| RU2486735C1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия | Method of preparation of pumpkin seeds for sowing |
| CN104542545A (en) * | 2015-01-16 | 2015-04-29 | 浙江大学 | Low-temperature normal-pressure plasma activated water spraying and disease preventing device for crops |
| RU2592381C2 (en) * | 2010-12-08 | 2016-07-20 | БАЙЕР КРОПСАЙЕНС ЭлПи | Facilities, methods and device for seed treatment |
| US9959511B2 (en) | 2010-12-08 | 2018-05-01 | Bayer Cropscience Lp | Retail point seed treatment systems and methods |
| WO2018158638A1 (en) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | Jazan University | A plasma treatment method and system for plants |
| RU2697277C1 (en) * | 2019-01-16 | 2019-08-13 | Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий российской академии наук" | Pre-sowing method for disposable treatment of peas seeds pisum sativum l. |
| RU2737352C1 (en) * | 2019-12-18 | 2020-11-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук" | Method for pre-sowing treatment of pine seeds |
| WO2021094755A1 (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | Royal Holloway And Bedford New College | Gas plasma activated water seed treatment |
| WO2022103341A1 (en) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | Interkorn Semenarstvo In Obnovljivi Viri D.O.O. | Method for sterilization of crops |
| RU2781145C2 (en) * | 2019-04-03 | 2022-10-06 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Бурятский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" | Method for plasma pre-sowing treatment of grain crop seeds |
| US11678612B2 (en) | 2018-02-28 | 2023-06-20 | Jazan University | Plasma treatment method and system for plants |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107306536A (en) * | 2017-07-25 | 2017-11-03 | 常州机电职业技术学院 | Plasma seed activation device and seed activation method |
| CN116584210B (en) * | 2023-07-17 | 2023-09-22 | 中国农业大学 | Forage sowing device and method with plasma treatment function |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2076555C1 (en) * | 1995-07-05 | 1997-04-10 | Санкт-Петербургский государственный университет | Apparatus for plasma treatment of plant seeds |
| RU2076557C1 (en) * | 1995-07-05 | 1997-04-10 | Санкт-Петербургский государственный университет | Plant seed treatment method |
| RU2250248C2 (en) * | 2002-04-19 | 2005-04-20 | Кочубей Сергей Эдуардович | Malt production process, malt soaking method, malt germination method, and malt aging method |
| RU2263433C1 (en) * | 2004-07-06 | 2005-11-10 | ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук | Method for presowing treatment of leguminous crop seeds |
-
2006
- 2006-02-06 RU RU2006103151/13A patent/RU2317668C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2076555C1 (en) * | 1995-07-05 | 1997-04-10 | Санкт-Петербургский государственный университет | Apparatus for plasma treatment of plant seeds |
| RU2076557C1 (en) * | 1995-07-05 | 1997-04-10 | Санкт-Петербургский государственный университет | Plant seed treatment method |
| RU2250248C2 (en) * | 2002-04-19 | 2005-04-20 | Кочубей Сергей Эдуардович | Malt production process, malt soaking method, malt germination method, and malt aging method |
| RU2263433C1 (en) * | 2004-07-06 | 2005-11-10 | ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук | Method for presowing treatment of leguminous crop seeds |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457652C2 (en) * | 2009-05-20 | 2012-08-10 | Государственное учреждение Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии (ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Россельхозакадемии) | Method of stimulation of germination of gourds seeds |
| US10212877B2 (en) | 2010-12-08 | 2019-02-26 | Bayer Cropscience Lp | Seed treatment facilities, methods, and apparatus |
| US10235644B2 (en) | 2010-12-08 | 2019-03-19 | Bayer Cropscience Lp | Retail point seed treatment systems and methods |
| RU2592381C2 (en) * | 2010-12-08 | 2016-07-20 | БАЙЕР КРОПСАЙЕНС ЭлПи | Facilities, methods and device for seed treatment |
| US9959511B2 (en) | 2010-12-08 | 2018-05-01 | Bayer Cropscience Lp | Retail point seed treatment systems and methods |
| RU2484838C2 (en) * | 2011-08-02 | 2013-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Method for preparing grinded herbal raw material (hrm) for direct compression tabletting |
| RU2486735C1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия | Method of preparation of pumpkin seeds for sowing |
| CN104542545A (en) * | 2015-01-16 | 2015-04-29 | 浙江大学 | Low-temperature normal-pressure plasma activated water spraying and disease preventing device for crops |
| CN104542545B (en) * | 2015-01-16 | 2016-12-07 | 浙江大学 | A kind of sprinkling diseases prevention device of low temperature normal atmosphere plasma activated water crops |
| WO2018158638A1 (en) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | Jazan University | A plasma treatment method and system for plants |
| US11678612B2 (en) | 2018-02-28 | 2023-06-20 | Jazan University | Plasma treatment method and system for plants |
| RU2697277C1 (en) * | 2019-01-16 | 2019-08-13 | Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий российской академии наук" | Pre-sowing method for disposable treatment of peas seeds pisum sativum l. |
| RU2781145C2 (en) * | 2019-04-03 | 2022-10-06 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Бурятский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" | Method for plasma pre-sowing treatment of grain crop seeds |
| WO2021094755A1 (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | Royal Holloway And Bedford New College | Gas plasma activated water seed treatment |
| RU2737352C1 (en) * | 2019-12-18 | 2020-11-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук" | Method for pre-sowing treatment of pine seeds |
| WO2022103341A1 (en) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | Interkorn Semenarstvo In Obnovljivi Viri D.O.O. | Method for sterilization of crops |
| RU2787786C1 (en) * | 2022-05-05 | 2023-01-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Uv seed treatment device |
| RU2794769C1 (en) * | 2022-11-03 | 2023-04-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Method for disinfecting grain crops and other plant products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006103151A (en) | 2007-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2317668C2 (en) | Method for treatment of plant seeds and apparatus for performing the same | |
| Li et al. | Improving seed germination and peanut yields by cold plasma treatment | |
| Selcuk et al. | Decontamination of grains and legumes infected with Aspergillus spp. and Penicillum spp. by cold plasma treatment | |
| RU2429592C2 (en) | Method to grow green hydroponic fodders | |
| US20150373923A1 (en) | Treated sprout plants with decreased bacterial viability and methods and apparatuses for making the same | |
| US5281315A (en) | Gas plasma treatment of plant seeds | |
| RU2496291C1 (en) | Method of disinfection of grain and seeds of agricultural crops | |
| Barjasteh et al. | Recent progress of non-thermal atmospheric pressure plasma for seed germination and plant development: current scenario and future landscape | |
| Dufour et al. | Sustainable improvement of seeds vigor using dry atmospheric plasma priming: Evidence through coating wettability, water uptake, and plasma reactive chemistry | |
| Billah et al. | Investigation of mechanisms involved in seed germination enhancement, enzymatic activity and seedling growth of rice (Oryza Sativa L.) using LPDBD (Ar+ Air) plasma | |
| KR101839918B1 (en) | Method of Sterilizing and Promoting Germination of Seed Using Non-thermal Plasma | |
| CN115039807A (en) | A plasma treatment device and method for prolonging the fresh-keeping period of fruits and vegetables | |
| Sarapirom et al. | Low-pressure and atmospheric plasma treatments of sunflower seeds | |
| Abbaszadeh et al. | The effects of three plasma-activated water generation systems on lettuce seed germination. | |
| RU2293456C1 (en) | Method for pre-planting treatment of plant seeds | |
| Ercan Karaayak et al. | Impact of cold plasma treatment of sweet basil seeds on the growth and quality of basil plants in a lab-scale hydroponic system | |
| KR20190097741A (en) | Broccoli sprouts buds increased growth rate and sulforaphane content, and method for producing thereof | |
| Tephiruk et al. | Electrohydraulic Discharge Induced Gas-Liquid Interface Plasma for Seed Priming in Hydroponics | |
| EP3174378B1 (en) | Improved method for seed priming | |
| KR102004254B1 (en) | Apparatus for improving germination of seed using priming, ultrasonic wave and light | |
| Junior et al. | Effect of plasma-activated water on soaking, germination, and vigor of Erythrina velutina seeds | |
| Silapasert et al. | Investigation of plasma activated water in the growth of green microalgae (Chlorella spp.) | |
| Meier et al. | Reviewing plasma seed treatments for advancing agriculture applications on earth and into the final frontier | |
| RU2288561C1 (en) | Apparatus for presowing treatment of plant seeds | |
| RU2312562C2 (en) | Method for processing of fruit and vegetable product and apparatus for performing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110207 |