RU2732590C1 - Способ обработки семян сельскохозяйственных растений - Google Patents
Способ обработки семян сельскохозяйственных растений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2732590C1 RU2732590C1 RU2020113117A RU2020113117A RU2732590C1 RU 2732590 C1 RU2732590 C1 RU 2732590C1 RU 2020113117 A RU2020113117 A RU 2020113117A RU 2020113117 A RU2020113117 A RU 2020113117A RU 2732590 C1 RU2732590 C1 RU 2732590C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seeds
- gas plasma
- plasma
- gas
- frequency
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 229910001872 inorganic gas Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 37
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims 1
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 7
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 33
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 18
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000220259 Raphanus Species 0.000 description 6
- 235000006140 Raphanus sativus var sativus Nutrition 0.000 description 6
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- 241000208140 Acer Species 0.000 description 3
- 240000000662 Anethum graveolens Species 0.000 description 3
- 240000007087 Apium graveolens Species 0.000 description 3
- 235000015849 Apium graveolens Dulce Group Nutrition 0.000 description 3
- 235000010591 Appio Nutrition 0.000 description 3
- 235000000832 Ayote Nutrition 0.000 description 3
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 3
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 3
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 3
- 235000011293 Brassica napus Nutrition 0.000 description 3
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 3
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 3
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 3
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 3
- 235000000540 Brassica rapa subsp rapa Nutrition 0.000 description 3
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 3
- 235000007516 Chrysanthemum Nutrition 0.000 description 3
- 244000189548 Chrysanthemum x morifolium Species 0.000 description 3
- 240000004244 Cucurbita moschata Species 0.000 description 3
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 description 3
- 235000009804 Cucurbita pepo subsp pepo Nutrition 0.000 description 3
- 241000490229 Eucephalus Species 0.000 description 3
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 3
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 3
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 3
- 244000025221 Humulus lupulus Species 0.000 description 3
- 240000004322 Lens culinaris Species 0.000 description 3
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 description 3
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 3
- 244000062730 Melissa officinalis Species 0.000 description 3
- 235000010654 Melissa officinalis Nutrition 0.000 description 3
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 3
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 3
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 3
- 244000062780 Petroselinum sativum Species 0.000 description 3
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 3
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 3
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 3
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 3
- 240000003889 Piper guineense Species 0.000 description 3
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 3
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 3
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 3
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 3
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 3
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 3
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 235000011197 perejil Nutrition 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 235000015136 pumpkin Nutrition 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 CF 4 Chemical compound 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 2
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
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
- A01C1/06—Coating or dressing seed
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ обработки семян сельскохозяйственных растений, который включает воздействие на семена перед посевом газовой плазмой в неорганической газовой среде при пониженном давлении при частоте электрического разряда 1-40 МГц и при мощности электрического разряда по меньшей мере 0,01 Вт/см3 в течение по меньшей мере 10 с. Давление неорганической газовой среды пульсирует с частотой 0,5-1,5 Гц и амплитудой пульсаций 0,1-1,2 Торр. Способ обеспечивает улучшение равномерности полевой всхожести семян и сокращение разброса темпов роста и развития растений. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а более конкретно к растениеводству, и может найти применение при предпосевной обработке семян различных культур.
Известен способ обработки биологического материала, содержащего живые клетки (см. патент US8103340, МПК A61L 2/14, A61N 1/00, опубл. 24.01.2012), с использованием плазмы, генерируемой разрядом в газе при атмосферном давлении. Способ включает расположение электрода на расстоянии от биологического материала, установку твердого диэлектрика между электродом и биологическим материалом, непосредственно перед электродом и на расстоянии от биологического материала. На электрод подают высокое переменное напряжение, содержащее высоковольтные импульсы переменной полярности частотой 3 кГц и амплитудой 5-15 кВ и удельной мощностью 0,1-1,0 Вт/см2 для воспламенения разряда в газе мощностью около 10 Вт при температуре около 40 ºС в области между диэлектриком и биологическим материалом.
Известный способ обработки биологического материала предназначен для очистки поверхности материала от микроорганизмов, к тому же способ имеет очень малую производительность.
Известен способ обработки семян (см. заявка IL234389, МПК A01C, A01N, опубл. 31.10.2018), по которому ведут обработку семян холодной плазмой частотой не меньше 100 кГц-100 ГГц в течение не менее 1 секунды и не более 60 минут, предпочтительнее не более 1 минуты, при давлении не более 500 Па, предпочтительнее около 10 Па, при содержании в указанной атмосфере в камере органического углерода не более 70 %, где атмосфера включает газ, выбранный из группы: воздух, кислород, азот, аргон или неон и их смеси.
Известный способ обработки семян позволяет улучшить их смачиваемость, но не оказывает влияния на ускорение роста и развития растений.
Известен способ обработки семян сельскохозяйственных растений (см. заявка CN110192456, МПК A01C 1/08, опубл. 03.09.2019), в соответствии с которым сельскохозяйственные семена помещают на конвейерное устройство для подачи в камеру с холодной плазмой при атмосферном давлении, где на семена воздействуют неионизирующим излучением в течение 15-20 секунд при мощности 0-280 Вт.
Известный способ обработки обеспечивает стерилизацию семян, что снижает опасность их заражения и позволяет уменьшить потребление пестицидов, однако ощутимо не влияет на ускорение роста и развития растений.
Известен способ обработки семян (см. патент US10420199, МПК H01C 1/02, опубл. 17.09.2019), включающий подачу семян системой вибрируемых дисков с множеством отверстий, воздействие на семена непрерывным потоком низкотемпературной газовой плазмы, создаваемой импульсным или модулированным электрическим разрядом при частоте электрического разряда в диапазоне 0,2-220 МГц при мощности электрического разряда 0,001-0,4 Вт/см3 и давлении неорганического газа в диапазоне 0,01-10 Торр при контролируемой температуре рабочего объема.
Расположение вибрируемых дисков непосредственно в зоне плазменного разряда искажает пространственную структуру плазменного разряда в объеме технологической камеры, в которой возникают зоны повышенной напряженности плазменного разряда и зоны экранирования плазмы, искривляющие концентрацию и энергию составляющих плазменного разряда (электронов, ионов, радикалов, возбужденных молекул газа). В результате известным способом семена обрабатываются неравномерно, что снижает их качество.
Известен способ предпосевной обработки семян (см. патент RU2109429, МПК А01C 1/00, опубл. 27.04.1998), включающий воздействие импульсным светом электрического разряда в воздухе при атмосферном давлении мощностью от 100 МВт и выше микросекундного диапазона длительностей (от единиц микросекунд и более). Количество световых воздействий в каждой серии составляло 10, 20, 40 импульсов, генерируемых с интервалами через 10 секунд.
Известный способ позволяет исключить возможность теплового перегрева семян. К недостаткам способа следует отнести относительно большое, порядка 200-400 секунд, время обработки, а, следовательно, низкую производительность процесса обработки.
Известен способ обработки семян хлопчатника (см. патент RU2265304, МПК А01С 1/00, опубл. 20.12.2005), включающий обработку семян высокочастотным переменным электромагнитным полем путем продувки семян через газоэлектрическую плазму, представляющую собой ионизированный воздух, нагретый до 200-250°С в переменном высокочастотном электромагнитном поле в течение 0,5-1,0 секунд.
Известный способ позволяет освободить семена от подпушка. Но пригоден известный способ лишь для обработки семян хлопчатника.
Известен способ обработки семян (см. патент US6543460, МПК A01C 1/00, B08B 7/00, опубл. 08.04.2003), включающий воздействие плазмой на семена в виде зерна в течение выбранного промежутка времени для удаления поверхностного материала с семян, ворошение семян во время обработки для равномерного травления. Ворошение семян осуществляют в цилиндрическом плазменном реакторе, вращаемом вокруг его оси. Воздействуют плазмой при частоте электрического разряда 13,56 МГц и 3,56 МГц в газе, выбранном из группы: кислород, аргон, воздух, CF4, аммиак, пары воды, их смеси или пары воды, выделяемые семенами.
Известный способ удаляет с поверхности семян бактериальные загрязнения, но не оказывает заметного влияния на повышение всхожести семян, ускорение роста и развития растений.
Известен способ обработки семян сельскохозяйственных растений (см. патент RU2317668, МПК А01С 1/00, опубл. 27.02.2008), в соответствии с которым на семена воздействуют газовой плазмой в среде неорганического газа или смеси неорганических газов при частоте электрического разряда 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 10-45 секунд. Затем семена обрабатывают в течение 8-17 мин водой, предварительно активированной, по меньшей мере, в одной из электродных камер, по меньшей мере, одного диафрагменного электролизера. После обработки активированной водой семена высушивают.
Дополнительная обработка семян активированной водой после плазменной обработки приводит к активированию всех биологических процессов в семенах, которые после такой обработки необходимо как можно быстрее сеять в грунт, что на практике промышленного растениеводства не всегда соответствует погодным, климатическим условиям. Семена после такой многостадийной обработки плохо переносят долгие сроки хранения, теряют лёгкость, сохранность своих качеств. Кроме того, многостадийность процесса обработки семян, применение дополнительной обработки в воде и дополнительной сушки семян приводит к существенному увеличению времени обработки, снижению производительности и эффективности работы оборудования.
Известен способ предпосевной обработки семян среднеспелых сортов сои (см. патент RU2683041, МПК A01C 1/06, опубл. 26.03.2019), включающий воздействие на семена низкотемпературной аргоновой СВЧ-плазмой в течение 60 секунд с помощью СВЧ-источника электромагнитных колебаний с частотой генерации 2,45 ГГц с диаметром плазменной струи 16 мм на расстоянии 2,0 см и 4,5 см от края плазменной горелки. Основные спектры излучения плазменного факела находятся в областях 300-400 нм и 700-800 нм, плотность потока СВЧ-излучения составляет 1 мВт/см2.
Известный способ оказывает положительное влияние на первоначальный рост семян и повышение устойчивости растений к воздействию внешних стрессоров, однако способ имеет узкое применение, так как предназначен лишь для обработки семян среднеспелых сортов сои.
Известен способ обработки семян сельскохозяйственных растений (см. патент RU2293456, МПК A01C 1/00, опубл. 20.02.2007), совпадающий с настоящим техническим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятый за прототип. Способ-прототип включает воздействие на семена перед посевом газовой плазмой в среде неорганического газа или смеси неорганических газов при частоте электрического разряда 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. Семена, срок проверки энергии прорастания и всхожести которых определяют на 3 и 5 день после посева, обрабатывают газовой плазмой в течение 10-30 с, семена со сроком упомянутой проверки на 4 и 10 день после посева обрабатывают газовой плазмой в течение 15-35 с, семена со сроком упомянутой проверки на 5 и 15 день после посева обрабатывают газовой плазмой в течение 20-40 с, а семена со сроком упомянутой проверки на 10 и 20 день обрабатывают газовой плазмой в течение 25-45 с.
В известном способе-прототипе для поверхностного слоя семян и для нижележащих слоев семян не обеспечиваются одинаковые условия плазменной обработки, так как происходит экранировка нижележащих слоев семян образующимся при плазменном разряде электрическим зарядом на поверхностном слое семян, в этих слоях различен энергообмен семян и плазменного разряда, в нижележащих слоях семян накапливаются побочные продукты взаимодействия семян с газовым плазменным разрядом. В результате обработанные способом-прототипом семена имеют весьма разные сроки полевой всхожести и значительный разброс темпов роста и развития растений, что в итоге приводит к снижению урожайности.
Задачей настоящего технического решения является разработка способа обработки семян сельскохозяйственных растений, который бы обеспечивал улучшение равномерности посевной всхожести семян и сокращение разброса темпов роста и развития растений.
Поставленная задача достигается тем, что способ обработки семян сельскохозяйственных растений включает воздействие на семена газовой плазмой в неорганической газовой среде при пониженном давлении при частоте электрического разряда 1-40 МГц и при мощности электрического разряда по меньшей мере 0,01 Вт/см3 в течение по меньшей мере 10 с. Новым в способе является то, что давление неорганической газовой среды пульсируют с частотой 0,5-1,5 Гц и амплитудой пульсаций 0,1-1,2 Торр.
Подачу семян в зону обработки газовой плазмой можно осуществлять пульсирующей подачей с частотой 0,5-1,5 Гц.
На семена газовой плазмой можно воздействовать при частоте электрического разряда 13-40 МГц.
На семена можно воздействовать газовой плазмой при мощности электрического разряда 0,01-0,5 Вт/см3 или при мощности электрического разряда 0,03-0,1 Вт/см3.
На семена можно воздействовать газовой плазмой в течение 10-50 с, предпочтительнее в течение 20-30 с.
Выбор диапазонов плазменного разряда и частот пульсаций давления обусловлен тем, что при частоте электрического разряда меньше 1 МГц, при мощности электрического разряда меньше 0,01 Вт/см3, давлении больше 1,2 Торр фактически отсутствует плазменный разряд, необходимый для обработки семян. Времени выдержки семян в плазменном разряде меньше 10 с оказывается недостаточным для улучшения равномерности посевной всхожести семян. При частоте пульсаций давления меньше 0,5 Гц такая пульсация давления практически не оказывает влияния на электрический заряд на поверхностном слое семян, на энергообмен семян и газового плазменного разряда во всем объеме обрабатываемых семян, а также на удаление побочных продуктов взаимодействия семян с газовым плазменным разрядом.
При частоте электрического разряда больше 40 МГц, при мощности электрического разряда больше 0,5 Вт/см3, при давлении меньше 0,1 Торр и времени выдержки семян в плазменном разряде больше 50 с образуется очень мощный, жесткий плазменный разряд, в котором семена деструктурируют и подгорают. При частоте пульсаций давления больше 1,5 Гц плазменный разряд не успевает сформироваться в необходимых режимах для обработки семян, теряются преимущества пульсирующего плазменного разряда обработки семян.
Семена можно обрабатывать газовой плазмой в среде атмосферного воздуха или в среде инертного газа, или в среде азота, или в среде кислорода, или в среде смеси кислорода и азота при содержании азота, например, в концентрации до 80 мас. %.
В процессе обработки семян настоящим способом образуется турбулентный пульсирующий (в синусоидальной форме) газовый разряд, способствующий перемешиванию газа в плазме, значительному уменьшению электрического заряда на поверхностном слое семян, экранирующего от воздействия плазмой на нижележащие слои семян; усилению энергообмена семян и газового плазменного разряда во всем объеме обрабатываемых семян, а также улучшению удаления побочных продуктов взаимодействия семян с газовым плазменным разрядом.
Настоящий способ поясняется чертежом, где:
на фиг. 1 в таблице 1 приведены результаты обработки настоящим способом семян 1 группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести (репа, редис и редька);
на фиг. 2 в таблице 2 приведены результаты обработки способом-прототипом семян 1 группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести (репа, редис и редька);
на фиг. 3 в таблице 3 приведены результаты обработки настоящим способом семян 2 группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести (свекла, капуста, томат, ячмень, чечевица, тыква, горох, кукуруза и пшеница);
на фиг. 4 в таблице 4 приведены результаты обработки способом-прототипом семян 2 группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести (свекла, капуста, томат, ячмень, чечевица, тыква, горох, кукуруза и пшеница);
на фиг. 5 в таблице 5 приведены результаты обработки настоящим способом семян 3 группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести (перец, петрушка, картофель, астра и хризантема);
на фиг. 6 в таблице 6 приведены результаты обработки способом-прототипом семян 3 группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести (перец, петрушка, картофель, астра и хризантема);
на фиг. 7 в таблице 7 приведены результаты обработки настоящим способом семян 4 группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести (хмель, клен, сосна, мелисса, табак, сельдерей и укроп);
на фиг. 8 в таблице 8 приведены результаты обработки способом-прототипом семян 4 группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести (хмель, клен, сосна, мелисса, табак, сельдерей и укроп).
Настоящий способ обработки семян сельскохозяйственных растений осуществляют следующим образом.
Предварительно семена очищают известными способами от посторонних включений, земли, примесей семян других сортов. При необходимости высушивают семена до своей естественной влажности, группируют по срокам проверки энергии прорастания и всхожести. Семена разных культур каждой группы обрабатывают по отдельности друг от друга. Семена загружают в загрузочный бункер устройства для обработки холодной плазмой, из которого затем семена подают в рабочую камеру. Рабочую камеру предварительно заполняют неорганической газовой средой при пониженном давлении, например, атмосферным воздухом или инертным газом, или азотом, или кислородом, или смесью кислорода и азота при содержании азота, например, в концентрации до 80 мас. %. Высокочастотным источником в рабочей камере между электродами создают неравновесную холодную плазму с частотой электрического разряда в диапазоне 1-40 МГц, предпочтительнее 13-40 МГц, при мощности электрического разряда, по меньшей мере 0,01 Вт/см3, например, 0,01-0,5 Вт/см3, предпочтительнее 0,03-0,1 Вт/см3. При этом давление неорганической газовой среды пульсируют с частотой 0,5-1,5 Гц и амплитудой пульсаций 0,1-1,2 Торр. Подачу семян предпочтительно осуществлять в пульсирующем режиме с частотой 0,5-1,5 Гц, для лучшего доступа плазмы к семенам. В рабочей камере при среднемассовой (газовой) температуре 20-40°С на семена воздействуют газовой плазмой указанных выше параметров в течение по меньшей мере 10 секунд, например, в течение 10-50 секунд, предпочтительнее в течение 20-30 секунд. Обработанные плазмой семена выгружают из камеры через разгрузочный бункер устройства и далее фасуют их в упаковки.
Были проведены сравнительные испытания настоящего способа обработки семян сельскохозяйственных растений и способа-прототипа. Испытывались семена различных культур первого класса с фактической всхожестью 75-80 %. Из семян первой группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести были взяты 3 партии различных семян (репа, редис и редька). Из семян второй группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести были взяты 9 партий различных семян (свекла, капуста, томат, ячмень, чечевица, тыква, горох, кукуруза и пшеница). Из семян третьей группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести были взяты 5 партий различных семян (петрушка, картофель, перец, астра и хризантема). Из семян четвертой группы по срокам проверки энергии прорастания и всхожести были взяты 7 партий различных семян (хмель, клен, сосна, мелисса, табак, сельдерей и укроп). Семена каждой группы обрабатывали как настоящим способом, так и способом-прототипом. Параметры плазменной обработки и полученные результаты приведены на фиг. 1-фиг. 8 в таблицах № 1-№ 8.
Как следует из результатов сравнительных испытаний, настоящий способ обработки семян сельскохозяйственных растений обеспечивает улучшение равномерности полевой всхожести семян на (10-15) % и сокращает разброс темпов роста и развития растений (улучшает одновременность созревания) на (7-12) %.
Claims (10)
1. Способ обработки семян сельскохозяйственных растений, включающий воздействие на семена перед посевом газовой плазмой в неорганической газовой среде при пониженном давлении при частоте электрического разряда 1-40 МГц и при мощности электрического разряда по меньшей мере 0,01 Вт/см3 в течение по меньшей мере 10 с, отличающийся тем, что давление неорганической газовой среды пульсирует с частотой 0,5-1,5 Гц и амплитудой пульсаций 0,1-1,2 Торр.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют пульсирующую подачу семян с частотой 0,5-1,5 Гц в зону обработки газовой плазмой.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют на семена газовой плазмой при частоте электрического разряда 13-40 МГц.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют на семена газовой плазмой при мощности электрического разряда 0,01-0,5 Вт/см3.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют на семена газовой плазмой при мощности электрического разряда 0,03-0,1 Вт/см3.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют на семена газовой плазмой в течение 10-50 с.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют на семена газовой плазмой в среде атмосферного воздуха.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют на семена газовой плазмой в среде инертного газа.
9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что воздействуют на семена газовой плазмой в среде азота.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют на семена газовой плазмой в среде кислорода или в среде смеси кислорода и азота.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020113117A RU2732590C1 (ru) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | Способ обработки семян сельскохозяйственных растений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020113117A RU2732590C1 (ru) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | Способ обработки семян сельскохозяйственных растений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2732590C1 true RU2732590C1 (ru) | 2020-09-21 |
Family
ID=72922278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020113117A RU2732590C1 (ru) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | Способ обработки семян сельскохозяйственных растений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2732590C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024045393A1 (zh) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 南京苏曼等离子工程研究院有限公司 | 一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法与应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU328849A1 (ru) * | И. Б. Креймерис, С. Ю. Юозапавнчюс, Н. А. Гайжутене , Ю. П. Здание | Способ предпосевной обработки семян | ||
| RU2206192C1 (ru) * | 2001-10-30 | 2003-06-20 | Кубанский государственный аграрный университет | Устройство для предпосевной обработки семян |
| RU2288561C1 (ru) * | 2005-07-13 | 2006-12-10 | Александр Константинович Филиппов | Устройство для предпосевной обработки семян растений |
| RU2293456C1 (ru) * | 2005-07-13 | 2007-02-20 | Александр Константинович Филиппов | Способ предпосевной обработки семян растений |
| RU2377752C2 (ru) * | 2008-03-11 | 2010-01-10 | Институт биомедицинских исследований Владикавказского научного центра Российской Академии наук и Правительства Республики Северная Осетия-Алания | Способ предпосевной обработки семян бобовых трав |
| RU175463U1 (ru) * | 2017-06-06 | 2017-12-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство для обработки семян, подлежащих хранению |
-
2020
- 2020-04-09 RU RU2020113117A patent/RU2732590C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU328849A1 (ru) * | И. Б. Креймерис, С. Ю. Юозапавнчюс, Н. А. Гайжутене , Ю. П. Здание | Способ предпосевной обработки семян | ||
| RU2206192C1 (ru) * | 2001-10-30 | 2003-06-20 | Кубанский государственный аграрный университет | Устройство для предпосевной обработки семян |
| RU2288561C1 (ru) * | 2005-07-13 | 2006-12-10 | Александр Константинович Филиппов | Устройство для предпосевной обработки семян растений |
| RU2293456C1 (ru) * | 2005-07-13 | 2007-02-20 | Александр Константинович Филиппов | Способ предпосевной обработки семян растений |
| RU2377752C2 (ru) * | 2008-03-11 | 2010-01-10 | Институт биомедицинских исследований Владикавказского научного центра Российской Академии наук и Правительства Республики Северная Осетия-Алания | Способ предпосевной обработки семян бобовых трав |
| RU175463U1 (ru) * | 2017-06-06 | 2017-12-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство для обработки семян, подлежащих хранению |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024045393A1 (zh) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 南京苏曼等离子工程研究院有限公司 | 一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sivachandiran et al. | Enhanced seed germination and plant growth by atmospheric pressure cold air plasma: combined effect of seed and water treatment | |
| Butscher et al. | Plasma inactivation of microorganisms on sprout seeds in a dielectric barrier discharge | |
| JP3213329B2 (ja) | イオン・電子なだれを用いた種子の成長特性を向上するための方法及び装置 | |
| Selcuk et al. | Decontamination of grains and legumes infected with Aspergillus spp. and Penicillum spp. by cold plasma treatment | |
| Matra | Non-thermal plasma for germination enhancement of radish seeds | |
| NL2006212C2 (en) | Device and method for disinfecting plant seeds. | |
| US5281315A (en) | Gas plasma treatment of plant seeds | |
| RU2006103151A (ru) | Способ обработки семян растений и устройство для его осуществления | |
| Braşoveanu et al. | Effect of glow discharge plasma on germination and fungal load of some cereal seeds | |
| KR101839918B1 (ko) | 비열 플라즈마를 이용한 종자의 살균 및 발아촉진방법 | |
| RU2732590C1 (ru) | Способ обработки семян сельскохозяйственных растений | |
| Ono et al. | Inactivation of bacteria on plant seed surface by low-pressure RF plasma using a vibrating stirring device | |
| Evrendilek et al. | Configuring pulsed electric fields to treat seeds: an innovative method of seed disinfection | |
| RU2293456C1 (ru) | Способ предпосевной обработки семян растений | |
| RU2705791C1 (ru) | Источник неравновесной аргоновой плазмы на основе объемного тлеющего разряда атмосферного давления | |
| Ruangwong et al. | Electrical Discharge Plasma for Seed Priming of Green Oak Lettuce (Lactuca sativa) | |
| Abu-Elsaoud et al. | Influence of microwave irradiations on germination, seedling growth and electrolyte leakage of Barley (Hordeum vulgare L.) | |
| KR102004254B1 (ko) | 프라이밍, 초음파 및 광을 이용한 종자 발아 향상 장치 | |
| RU2076555C1 (ru) | Устройство для плазменной обработки семян растений | |
| KR101450036B1 (ko) | 저온 플라즈마 제트를 이용한 농식품의 잔류농약성분의 분해 제거방법 | |
| RU2288561C1 (ru) | Устройство для предпосевной обработки семян растений | |
| RU2683041C1 (ru) | Способ предпосевной обработки семян среднеспелых сортов сои | |
| Matra | Electrical treatment methods for sunflower seed germination enrichment | |
| Thakur et al. | Plasma treatment and seed quality advancement: A review | |
| EP4108325A1 (en) | Method and device for treatment of agricultural products with cold plasma |