Presowing seeds stimulation technology by high-frequency electromagnetic field

Authors

  • Олександр Миколайович Петровський Poltava state agrarian academy 1/3 Skovorada Str, Poltava, Ukraine, 36003, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18727

Keywords:

technology, irradiation of the seeds, the model, temperature, electromagnetic field, the method germination, impact

Abstract

On the basis of current ideas about the pre-sowing treatment of seeds with different ranges of electromagnetic fields has been offered the technology of radiation. The thermal and oscillatory effects of electromagnetic fields on the structural elements of the seeds have been showed. Positive factors which influence the processes of thermal vital functions of the seeds have been identified. A new mathematical model of temperature distribution in the layer of bulk seed during irradiation with high-frequency electromagnetic field has been offered. The model takes into account the dependence between the geometric parameters of the exciter, the output power, irradiation time, and biophysical properties of the grain, which allows simulating the object for studying and establishing of the necessary technical equipment parameters and modes of exposure. A method of pre-stimulation of seeds by high-frequency electromagnetic field has been worked out. The optimal regimes of the irradiation effect on seeds of different species and cultures have been found. Output power of the exciter is 20 - 60 W, the optimum exposure time, 2 - 12 min, for different kinds of plants at optimal heating of seeds 22 - 31 º C. On the basis of theoretical calculations and experimental studies has been proved positive result from the implementation of the technology. Seed germination increased by 10 - 27%.

Author Biography

Олександр Миколайович Петровський, Poltava state agrarian academy 1/3 Skovorada Str, Poltava, Ukraine, 36003

Senior lecturer.

Department of Physics, automation and mechanization of production processes

References

  1. Березін, О. В. Ефективне функціонування сільськогосподарського виробництва [Текст] / О.В. Березін // Економіка АПК. – 2010. – № 2. – С. 26 – 31.
  2. Адамень Ф. Состояние и направления развития семеноводства в Украине [Текст] / Ф. Адамень // Междунар. с.-х. журнал, 1997. − №2. – С.49 – 50.
  3. Черенков, А. Д. Применение информационных электромагнитных полей в технологических процесах сельского хозяйства [Текст] / А. Д. Черенков, Н. Г. Косуліна // Світлотехніка та електроенергетика. Міжнародний науково-технічний журнал. – Харків: ХНАМГ. − 2005. − № 5. – С. 77 − 80.
  4. Интенсификация тепловых процесов подготовки семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ (рекомендации) [Текст] / [подготовил к.т.н. Н.В. Цугленко]. – М.: Агропромиздат, 1989. – 40с.
  5. Батыгин, Н. Ф. Комплексная оценка процесса воздействия электромагнитного поля высокой частоты на семена [Текст] / Н. Ф. Батыгин,
  6. С. И. Ушакова, Н. Д. Никонова // Применение энергии высоких и сверхвысоких частот в технологических процесах сельскохозяйственного производства : тез. докл. – Челябинск, 1983. – С. 71.
  7. Исмаилов, Э. Ш. Биофизическое действие СВЧ излучений [Текст] / Э. Ш. Исмаилов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 306 с.
  8. Мікрохвильові технології в народному господарстві. Втілення. Проблеми. Перспективи. (Промисловість, агропромисловий комплекс, медицина − формація). [Текст] Випуск 2 − 3. [ Зб. ст. ред. акад. МАІ Калінін Л. Г. ] Міжнар. акад. інформ.; Півен. філ. від-ня пром. радіоелектроніки МАІ, Український науково-технологічний центр. − Одеса, Київ, ТЕС, 2000 р. − 192 с.
  9. Девятков Н. Д. Роль синхронизации в воздействии слабих сигналов миллиметрового диапазона волн на живые организмы [Текст] / [ Н. Д. Девятков, М. Б. Голант, А. С. Тагер ] ; под. ред. академика Н.Д. Девяткова // Эффекты нетеплового воздействия миллиметрового излучения на биологические объекты. – М.: ИРЭ АН СССР. − 1983. – С. 7 – 17.
  10. Черепнев, А. С. Использование импульсного электромагнитного излучения для обеззараживания зерновой смеси [Текст] / А. С. Черепнев, И. А. Черепнев, Г. А. Ляшенко // Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил ім. І. Кожедуба. − 2008. − вип. 2 (17). − С 53 − 55.
  11. Thomasset A. Proprietes bioelectriques des tissus. Mesure de l'impedance en clinique [Текст] / A. Thomasset // Lyon Med. − 1962 − № 28. − P. 107 − 109.
  12. Перельмутер В. М. Медико-биологические аспекты взаимодействия электромагнитных волн с организмом [Текст] / В. М. Перельмутер, В. А. Ча, Е. М. Чуприкова. − Учеб. пособие. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. − 128 с.
  13. Насіння сільськогосподарських культур. Методи визначення якості. [Текст] (ISO 4138:2002, IDT) : ДСТУ ISO 4138:2002. – [Чинний від 2004-01-01]. – К.: Держспоживстандарт України, 2003. – 173 с. – (Національні стандарти України).
  14. Пат.51700 UA МПК (2009) А01С 1/00 (2010. 07), Спосіб передпосівного опромінення насіння зернових. [Текст] / Петровський О.М., Смердов А.А., Жемела Г.П., Волков С.І., Ландар А.А. // власник Петровський О.М. Патент на корисну модель №51700. заявлено 15.02.2010; опубліковано 26.07.2010. Бюл. № 14 2010р.
  15. Петровський, О. М. Температурний режим УВЧ опромінення, як фактор впливу на схожість насіння пшениці [Текст] / О. М. Петровський, С. І. Волков, В. М. Калініченко // Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. Серія: Технічні науки Випуск № 7. м. Вінниця. – 2011. – С. 24 – 28.
  16. Смердов, А. А. Визначення оптимальних режимів передпосівної обробки насіння електромагнітним полем [Текст] / А. А. Смердов, О. М. Петровський // «Актуальні питання біологічної фізики і хімії» БФФХ- 2011, VIІ Міжнародна науково-технічна конференція. м. Севастопіль. – 2011. – С. 44 – 46.
  17. Григоришин, Е. В. Эффективность УВЧ-облучения семян Эхинацеи бледной [Текст] / Е. В. Григоришин, А. Н. Петровский, С. В. Поспелов, А. А. Смердов // Инновационные подходы к изучению эхинацеи: Материалы Международной научной конференции. г. Полтава. – 2013. – С. 26 – 30.
  18. Beresin, O. V. (2010). Effective function of the agricultural production. Economics of APK., 2, 26 – 31.
  19. Adamen, F. (1997). Condition and direction of seed growing development in Ukraine. International agr. magazine, 2, 49 – 50.
  20. Tsherenkov, A. D., Kosulina, N. G. (2005). Use of the informational electromagnetic fields in the technological process of agriculture. Lighting technology and electrical power engineering. International Science and Technology magazine. Kharkiv: 5, 77 − 80.
  21. Intensification of the heat processes during the preparing seed for sowing using the HF and UHF (recomendation) (1989). Agropromisdat, 40.
  22. Batygin, N. F., Ushakova, S. I., Nikonova, N. D. (1983). Integrated assessment of the influence process of high frequency electromagnetic field on the seeds. Use of the high and super high frequency in the technological processes of farming industry : theses, report, 71.
  23. Ismailov, E. S. (1987). Biophysical influence of microwave radiation. Moscow Energoatomisdat, 306.
  24. Microwave technologies in the national economy. Adoption. Problems. Prospects (Industry, agricultural sector, medicine − formation). (2000). International. acad. inform.; Piven. phil. issue prod. radio engineering МАІ, Ukrainian scientific and technological center, 2 − 3, 192 .
  25. Devatkov, N. D., Golant, M. B., Tager, А. S. (1983). The role of synchronization by weak signals influence of millimeter range on the animated. By redaktion of academician N. D. Devatkov Effects of non-thermal influence of millimeter range on the biological objects. Moscow IRE Acadamy of Sciences SU, 7 – 17.
  26. Tsherepnev, A. S., Tsherepnev, I. A., Lashenko, G. A. (2008). The use of pulsed electromagnetic radiation for disinfection of grain mix. Collection of scientific papers of Kharkov Air Force University named after Ivan Kozhedub, 2 (17), 53 − 55.
  27. Thomasset, A. (1962). Proprietes bioelectriques des tissus. Mesure de l'impedance en clinique. Lyon Med. 28, 107 − 109.
  28. Perelmuter, V. M., Tsha, V. A., Tshurikova, E. M. (2009). Medical and biological aspects of the interaction of electromagnetic waves with the body. Textbook. Tomsk: Publishing house of Tomsk Polytechnic University, 128.
  29. Crop seeds. Methods for determination of quality. (2003) (ISO 4138:2002, IDT). State Standards of Ukraine ISO 4138:2002. [enacted from 2004-01-01]. Kyiv State consumer standard of Ukraine, 173. (National standard of Ukraine).
  30. Patent 51700 UA МPК (2009) А01С 1/00 (2010. 07), Method of pre-irradiation of seeds of cereals. O. M. Petrovskij, A. A. Smerdov, G. P. Shemela, S. I. Volkov, A. A. Landar. owner Petrovskij О.М. Patent for useful model №51700. patented 15.02.2010; published 26.07.2010. issue. № 14 2010.
  31. Petrovskij, О. М., Volkov, S. I., Kalinitshenko, V. M. (2011). Temperature range UHF irradiation as a factor of influence on the germination of wheat. Collection of scientific papers of Vinnisa Staat Agricultural University. Series: Engineering Sciences, 7, 24 – 28.
  32. Smerdov, А. А., Petrovskij, О. М. (2011). Determination of optimum conditions for pre-sowing treatment by electromagnetic field. «Topical issues of Biological Physics and Chemistry» BFFC - 2011, VIІ International Scientific and Technical Conference. Sevastopol, 44 – 46.
  33. Grigoryshyn, E. V., Petrovskij, А. N., Pospelov, S. V., Smerdov, А. А. (2013). The effectiveness of UHF irradiation of seeds Echinacea pallida. Innovative approaches to the study of echinacea: Proceedings of the International Scientific Conference, 26 – 30.

Downloads

Published

2013-12-17

How to Cite

Петровський, О. М. (2013). Presowing seeds stimulation technology by high-frequency electromagnetic field. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(5(66), 45–50. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18727

Issue

Vol. 6 No. 5(66) (2013): Applied physics

Section

Applied physics

License

Copyright (c) 2014 Олександр Миколайович Петровський

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.

A license agreement is a document in which the author warrants that he/she owns all copyright for the work (manuscript, article, etc.).
The authors, signing the License Agreement with TECHNOLOGY CENTER PC, have all rights to the further use of their work, provided that they link to our edition in which the work was published.
According to the terms of the License Agreement, the Publisher TECHNOLOGY CENTER PC does not take away your copyrights and receives permission from the authors to use and dissemination of the publication through the world's scientific resources (own electronic resources, scientometric databases, repositories, libraries, etc.).
In the absence of a signed License Agreement or in the absence of this agreement of identifiers allowing to identify the identity of the author, the editors have no right to work with the manuscript.
It is important to remember that there is another type of agreement between authors and publishers – when copyright is transferred from the authors to the publisher. In this case, the authors lose ownership of their work and may not use it in any way.