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专利名称:种子物料播前处理的方法和装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及通常的农事实践,尤其涉及种子播前处理的方法和装置。
背景技术:
人们通常知道,加快成熟和提高庄稼产量直接取决于种子物料的质量。而采用不同光谱和光谱范围内的电磁辐射已被广泛用来提高种子物料的等级。
因此,目前人们所知晓的种子物料处理方法是用可见光范围内的电磁辐射来照射(US,A,4,041,642)。
然而,由于种子物料对可见光吸收的程度很高而使得只有很薄一层种子物料可以得到处理,所以,这种方法的生产率较低。
应用上述方法处理种子物料的一种现有技术装置包含有可见光范围的电磁辐射源(参见上文引述的参考文献)。
然而,上述装置的缺点由于同样的原因而具有太低的生产率。
另一种对种子物料进行播前处理的当前方法包含使一梯度磁场与各种植物内部的移动带电颗粒相互作用而使种子经受磁激励(SU,A,1,253,445)。
按照这种方法,磁场梯度是由将大量被处理物料置于场中来实现的,这种处理需要相当的功耗。
一种对种子进行播前处理的现有技术装置用下法来实现上面讨论的方法,即沿输送种子的传送带长度方向每隔一定间距地放置若干块永磁铁(参考文献同上)。
上述装置中种子是用以下频率的磁场来处理的f=l/T(T=2l/V),这里,l是磁铁对(+,-)的间距,V是物料沿传送带传送的速度,该速度接近于但并不等于与之相容的振荡频率,这是由于为沿传送带输运速度不稳定的物料配置对应的磁极的间距是极为困难的事,其原因是现有的传送带速度取决于其上的负载,因此其速度就落在一定的速度范围内。
因此,所述装置笨重,并且所述方法需要很大的实施区域和时间。
人们还试图采用低频电磁辐射。
本领域中人们所已知一种种子物料播前处理方法为将待处理的物料暴露在低频电磁场下(参见1973年Belgorod俄文版的标题为“自然和弱人工磁场对生物体的影响(Effectsofnaturalandweakartificialmagneticfieldsonbiologicalobjects)”,第22页)。
按照所述方法,处理小米种子采用的是低频(20Hz或以上)。
可是,由于极低的效率并且其效果又不稳定,该法未能得到广泛应用,这里效率不稳定是指庄稼产量的增加很低或者根本就没有增加。
所以,上述方法所获得的结果不稳定,即约有52%的情况下,庄稼产量的增加仅为8-10%。
实施上述方法的种子播前处理装置包含一低频电磁振荡源,以及一与所述源用电连接并且在处理时向物料发射电磁辐射的辐射器(参见同一论文集)。
上述装置采用一正弦振荡的标准低频振荡器作为电磁振荡源。然而,处理时这样的低频电磁场对待处理物料产生的效果很差,这是因为庄稼产量的增加极低,总共只有8-10%。因而,实施所述方法的装置无法找到广泛的应用。
发明方案本发明的主要目的是提供一种种子物料播前处理的方法,其中的低频电磁场具有这样的参数,即用所述电磁场对种子物料的处理能确保庄稼产量有实质性和稳定的增加达20-25%以及所获产品等级的提高;本发明的主要目的还在于提供一种实施所述方法的播前种子物料处理装置,其中,低频电磁振荡源具有对大量种子进行处理从而使庄稼产量增加20-25%,并且接着使所述装置的应用领域延伸。
上述目的的实现是基于这样的事实,即,在将被处理的物料暴露在低频电磁场下的种子物料播前处理的方法中,,按照本发明使用的低频电磁场具有由于相容振荡(conformingoscillation)而与处理中的物料的球内转变(intraglobulartransformation)(即重新排列,rearrangement)的谐振频率对应的频率。
要求所使用的低频电磁场其能级低于将被处理物料的氢键断开的能量。
尽管我们不试图涉及这一方面的理论前提,但我们相信物料播前处理受下面两个熟知因素的影响,即,蛋白酶的高吸附性能(,..,1962,),从而形成使酶失去活性的非特定酶-底物复合物,并且振荡过程的存在产生分子内(球内)化学变换(重排),摧毁所述非特定的酶-底物复合物,并重新使酶产生活性,而形成特定的酶-底物复合物(,“Biofizika”,,1968,Moscow,)。
然而,尽管非特定酶复合物的形成基本上使系统稳定,但同时使若干酶失去所扮演的“角色”,从而对催化过程的效率产生负面的影响。在自然条件下,系统产生弛豫本质(relaxationnature)的相容振荡。使起稳定作用的非特定酶复合物的形成和弛豫相当于很低频率的振荡,然而这样形成的复合物的键较弱。这就使得酶能够周期性地“摆脱”非特定的底物,并形成特定的酶底物复合物,即,参加到系统的新陈代谢中去。
上面讨论的过程在下列情形下是很实际的,即复合物的离散自由能能级恰当地相互接近,(非特定键接的酶复合物很可能的就是这样,由于在这种情况下吸附剂分子振荡的全部能量超过或等于活性势垒(activationbarrier)),并且相互隔开以相当低的能量或熵势垒,因此,从一个态跃迁到另一个态时,相当小数量的弱键会被改变。满足了这样的条件就已很充分,因为低碰撞频率时振荡能量有时间发生起伏在
“被充能的”分子中。
复合物的上述弛豫过程可以通过一外部施加的影响来促进,即施加谐振模式的低频电磁振荡形式的外加能量。
上述谐振频率可以用已知的计算隧道转移频率的公式来计算(,“Problemsofbiologicalphysics”,1974,NaukaPH,Moscow,)ω=ωo·exp·(2L/h2m(U-Eo),这里,ω是球内转移频率;ωo是电子的碰撞频率;m是电子质量;E是级-级跃迁能量;L是势垒高度;
U是势垒宽度;h是普朗克(Planck)常数。
这样计算的频率可以基本上用作所述的处理。
在所述频率下,正如前文中已经讲到的那样,被处理物料中所包含的酶复合物至少一个弱键被断开,并且酶分子中的电子密度重新分布,从而导致酶活性的显著增大,而使经受所述处理以后的被播种子加快生长和成长。使用的辐射能量不超过等于4-。
通常,当采用具有频率8到19Hz的电磁振荡时,可以基本上对所有种类植物的种子和块茎获得所要求的效果。这样一种处理应当在播种前的十天之内进行。
8Hz以下和19Hz以上的频率在实验中使用过的植物的球内转变谐振频率范围以外。很可能存在着上述范围外,即具有8Hz以下和19Hz以上的球内变换谐振频率的有机物,但至今这种物质还未被发现。
上述目的还由于这样的事实而得以实现,即,在按照本发明实施上述方法的种子物料播前处理装置中包含有低频电磁振荡源和与所述源相连并向被处理物料发射电磁辐射的辐射器,对于从8Hz到19Hz范围内的辐射频率,以及辐射信号的形状,该电磁振荡源都是可调的,从而适合给定种子中发生的球内转变。
人们希望对于辐射功率来说电磁振荡源也是可调的。
因此在该装置中配置一个在操作时控制可调低频电磁振荡源的部件是适当的,所述部件的输出与所述可调源用电连接。
低频电磁振荡源还可以包含一个将辐射信号按频率和波形成形的部件,所述部件与控制部件的输出和辐射器用电连接。
低频电磁振荡源另外也可以包含调整辐射时间和功率的部件,它与控制部件的输出以及辐射器用电连接。
为该装置配置一个计算机,该计算机的输出与控制部件的输入相连也是适当的。
将辐射信号按频率和波形成形的部件可以包含具有第一输出和第二输出的标准频率振荡器;具有第一输入和第二输入以及一个输出的辐射信号相位计数合成器,所述合成器的第一输入与所述标准信号振荡器的第一
输出相连,而所述第二输入与控制部件的输出相连;以及一个辐射信号波形合成器,它具有第一输人、第二输入、第三输入和一个输出,所述波形合成器的所述第一输入与所述标准信号振荡器的第二输出相连,而所述第二输入与辐射信号相位计数的合成器的输出相连,所述波形合成器的第三输入与控制部件的输出相连,而其输出与辐射器相连。
人们希望调整辐射时间和功率的部件包含一计时器,它的输入与控制部件的输出相连;它还包含一可调功率放大器,它具有一个第一输入和一个第二输入,以及一个输出,所述第一输入与计时器输出相连,所述第二输入与用来使辐射信号成形的部件的辐射信号形状合成器的输出相连,而所述功率放大器的输出与辐射器相连。
按照本发明实施所述方法的这样一种装置结构能使庄稼产量实质性地并稳定地增加,并使获得的产品的等级上升,这是因为可以既不用化肥也不用除草剂来提高庄稼产量,而化肥和除草剂(尤其是后者)对于食品纯度有害,会影响其质量。
附图
简述下面结合附图描述本发明的典型实施例,附图给出实施按照本发明的方法的装置方框图。
实施本发明的最佳方法按照本发明的种子物料播前处理方法将被处理物料暴露在低频电磁场的作用之下。
采用的低频电磁场具有由于相容振荡的效果而与被处理物料中的球内转变谐振频率对应的频率,和在被处理物料中的氢键断开能量以下的能级。
采用的低频电磁场具有从8到15Hz的低频电磁场。
种子在播种前的十天内处理。
下面给出的是实施按照本发明的方法的种子物料播前处理装置的详细描述。
本发明的装置包含低频电磁振荡源1和与该源1电连接并向被处理物料(图中省略)发射电磁辐射的辐射器2。
低频电磁振荡源1在从8到19Hz的频率范围内可调,其辐射信号波形亦可调,以适合给定种子中发生的球内转变,又其辐射功率亦为可调。
按照本发明的装置还包含在操作中控制可调源1的部件3,所述部件3的输出通过总线4与可调源1电连接,而计算机则通过总线6连接到部件3的输入。
低频电磁振荡源1包含使辐射信号按频率和波形成形的部件7,和调整辐射时间和功率的部件8。
按频率和波形使辐射信号成形的部件7包含具有第一输出10和第二输出11的石英-晶体标准频率振荡器9;辐射信号相位计数的合成器12,它具有第一输入13、第二输入14和一输出,合成器
12的第一输入13与标准-频率振荡器9的第一输出10相连,而后者的第二输入14通过总线4与控制部件3的输出相连;还有一个辐射信号成形合成器15具有第一输入16、第二输入17、第三输入18和一输出,波形合成器15的第一输入16与标准-频率振荡器9的第二输出相连,合成器15的第二输入17通过总线19与合成器12的输出相连,波形合成器15的第三输入通过总线4与控制部件的输出相连。
调整辐射时间和功率的部件8包含一计时器20,它的输入通过总线4与控制部件3的输出相连;以及一可调功率放大器21,它具有第一输入22、第二输入23和一输出,第一输入22与计时器20的输出24相连,第二输入23与辐射信号波形合成器15的输出相连,而功率放大器21的输出与辐射器2相连。
控制部件3包含一个存储单元25以存储源1的运行模式的信息,该单元的输入同时也是部件3的输入通过总线6与计算机5相连,而单元25的输出26与控制单元28的输入27相连,后者的输出29则与单元25的输入30相连。用作装置3的输出的控制单元28的输出如上所述通过总线4与各相应合成器12和15的输入14和18以及计时器20的输入相连。
这里建议的实施按照本发明的方法的装置还包含一脉冲电源单元
31,它的输出与上述装置的功能单元电连接,其一个输入连接到计时器20的输出。
这里描述的本装置的实施例可以采用对本领域的技术人员来说是广泛熟知的功能单元,并且完全与本发明的目的一致。
所以,例如,低频电磁振荡源1和控制部件3可以基于在全世界都具有广泛应用的集成电路。
用作计算机5的可以是在全世界都知名的IBM计算机。
辐射器2可以是螺线管。
用作脉冲电源单元31的可以是具有在附图中注明输入电压和输出电压的众所周知的脉冲单元。
实施按照本发明的方法的装置的运行原理如下所述。
考虑建立具有相对频率设定误差为10-6级别的稳定低频电磁场,振荡器1必须具有频率稳定性。为此,实践上最好采用晶体标准频率振荡器9,其特征是产生高稳定性的频率。
本发明的装置的运行如下所述模式A-预置的信号频率和波形而无辐射;模式B-信号辐射;以及模式C-直接设置和辐射信号。
当装置在模式A下运行时,12V的电压从直流电压源(未图示)施加到电源单元31。有关频率、波形和信号功率以及第一和第二信号的持续时间的信息通过总线6从计算机5馈送到信息存储单元25而被存储起来,直至出现有关模式重新设定的新的信息。信息存储单元