專利名稱：利用電磁場(chǎng)處理植物的方法
利用電磁場(chǎng)處理植物的方法本發(fā)明涉及一種利用電磁場(chǎng)處理植物的方法。從EPO 995 463A中已知一種裝置，借助于該裝置，人體的生物學(xué)過程受到脈沖電磁場(chǎng)的影響，具體地說是為了增加A利用率和刺激代謝過程，其中單個(gè)脈沖可遵循公式化函數(shù)。WO 2008/025731描述了一種用于產(chǎn)生具有周期脈沖的脈沖電磁場(chǎng)的裝置，該周期脈沖具有取決于血液微循環(huán)的特定測(cè)量數(shù)據(jù)的升降包絡(luò)曲線。WO 99/35897公開了一種用于影響植物生長(zhǎng)的電磁式刺激器，其直接接觸植物，并用基本上垂直于莖軸線的交變磁場(chǎng)來運(yùn)行，以便改變離子通量。同樣地，20年以前，高壓電場(chǎng)早已成功地用于影響植物生長(zhǎng)。到目前為止，僅僅化學(xué)或天然肥料、或轉(zhuǎn)基因植物、或轉(zhuǎn)基因種子、或光照處理已經(jīng)被用于加速生長(zhǎng)或強(qiáng)壯植物以抵抗疾病或害蟲。天然肥料是有問題的，因?yàn)槠鋭┝亢茈y把握(過度施肥)。然而，除了它們會(huì)導(dǎo)致巨額的成本之外，天然肥料和化學(xué)肥料同樣地大概沒有較大的缺點(diǎn)。光養(yǎng)植物的光照處理也沒有副作用。然而，這種方法的特征在于增加了能量的利用且在空間上受到限制。就受到關(guān)注的轉(zhuǎn)基因種子而言，從整體上評(píng)價(jià)其缺點(diǎn)還過早，因?yàn)樵摷夹g(shù)仍正在發(fā)展、研究和試驗(yàn)中。盡管如此，轉(zhuǎn)基因玉米已經(jīng)在全世界大規(guī)模地種植，雖然還沒有從整體上弄清楚這種方法的缺點(diǎn)(例如，在種植轉(zhuǎn)基因玉米的地方蜜蜂群體死亡)。一般來說， 該方法必然將繼續(xù)至幾乎不可控地干擾自然生態(tài)平衡。本發(fā)明的目的是提供一種利用電磁場(chǎng)處理植物的方法，其中特定能量輸入通過改變植物中的能過程引起生長(zhǎng)顯著加速或產(chǎn)率提高。本發(fā)明的方法在于使用電磁場(chǎng)處理植物，且特征在于一脈沖發(fā)生器向處于脈沖電磁場(chǎng)中的生長(zhǎng)植物或其種子施加脈沖序列，其中，這些單獨(dú)的脈沖具有在1至IOOHz范圍內(nèi)變化的頻率，且各單獨(dú)脈沖的振幅符合指數(shù)函數(shù)，或者這些脈沖具有以弧線形式升降的包絡(luò)曲線，其中，這些單獨(dú)的脈沖發(fā)射于具有不同磁通量密度的同步或異步脈沖組中，且其中一第一脈沖組具有0. 1至0. 3秒的脈沖時(shí)間和35至100 μ T的磁通量密度，一第二脈沖組具有10至30秒的脈沖時(shí)間和2至40 μ T的磁通量密度，并且，植物每天暴露于脈沖電磁場(chǎng) 1次至30次，每次1至120分鐘，或者連續(xù)地暴露幾天。對(duì)由特定的脈沖產(chǎn)生的脈沖電磁場(chǎng)的采用，導(dǎo)致植物生長(zhǎng)加速，植物對(duì)疾病較高的抵抗力或產(chǎn)率提高。電磁場(chǎng)，正如靜磁場(chǎng)，實(shí)際上發(fā)現(xiàn)于我們星球的自然界中，且由于這種方法采用了極低的強(qiáng)度，因此本方法中對(duì)電磁場(chǎng)的使用沒有副作用且安全。該方法可以應(yīng)用于種子，以及幼苗或生長(zhǎng)植物。所達(dá)到的對(duì)植物的新陳代謝和能量生產(chǎn)效果的調(diào)節(jié)的改善因此導(dǎo)致生長(zhǎng)改善，并使得經(jīng)處理的植物或種子變強(qiáng)壯。本發(fā)明的方法是絕對(duì)與環(huán)境相容的且無副作用。此外，其成本比那些用天然或化學(xué)肥料常規(guī)施肥/使肥沃或作光照處理的花費(fèi)低得多，由此，合理產(chǎn)率的食物和/或觀賞植物可以被廉價(jià)地生產(chǎn)，特別是在貧窮的國家或世界上氣候不宜的地區(qū)。
在該方法的優(yōu)選實(shí)施例中，脈沖序列在植物或種子下面的一區(qū)域中發(fā)射，其中，中間材料不是金屬。干擾或屏蔽電磁場(chǎng)的其他材料與金屬屬于相同范疇。處理裝置由一脈沖發(fā)生器和一線圈布置組成。該脈沖發(fā)生器不直接接觸植物。向周圍發(fā)射脈沖的線圈布置也被布置在離植物或種子一特定距離處。在各具體的例子中，所述距離取決于各自的植物對(duì)象且可由本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地確定。一般來說，所述距離為Icm至50cm。取決于電磁場(chǎng)隨著距離(距離d)增加的強(qiáng)度損耗，按照以下公式進(jìn)行計(jì)算P = P0 · 1/d2E = E0 · 1/d=自由空間(無障礙)的場(chǎng)強(qiáng)度，也稱為“自由空間場(chǎng)強(qiáng)度”；Ptl=能量密度。植物/種子或由脈沖發(fā)生器驅(qū)動(dòng)的線圈布置也可以被可移動(dòng)地布置，并移動(dòng)經(jīng)過脈沖裝置或反之亦然。如上所述，脈沖發(fā)生器連接至一脈沖發(fā)射線圈布置，其例如為一種平板或墊子形式的適應(yīng)對(duì)象板狀結(jié)構(gòu)，且也稱為“敷貼器”。在這種意義上，本文使用的術(shù)語“脈沖發(fā)生器”意味著由脈沖發(fā)生器和脈沖發(fā)射線圈布置形成的統(tǒng)一整體，在本文中以簡(jiǎn)化方式使用。這些線圈可以呈圓形地布置在上述平板或墊子內(nèi)部。它們也可以以彼此相鄰或彼此部分重疊放置的矩形形式來配置。敷貼器也可以鄰近植物/種子或在植物/種子之上布置。優(yōu)選使用振幅符合指數(shù)函數(shù)的脈沖。然而，也可以使用其包絡(luò)曲線圍繞正弦或余弦曲線振蕩的脈沖(如WO 2008/025731所描述的)。有利地，磁通量密度總共為3至99 μ T，優(yōu)選為3至55 μ Τ，特別地為10至60 μ Τ。頻率范圍優(yōu)選未8至60Hz，特別地為8至40Hz。脈沖序列優(yōu)選由振幅符合指數(shù)函數(shù)的單獨(dú)的脈沖組成。根據(jù)本發(fā)明，這些單獨(dú)的脈沖發(fā)射于具有不同磁通量密度的脈沖組中，例如，兩個(gè)脈沖組。第二脈沖組的磁通量密度優(yōu)選為3至22 μ T，當(dāng)使用墊式敷貼器時(shí)具體地為4至 18 μ Τ,或當(dāng)使用密集線圈式敷貼器時(shí)具體地為10至65 μ Τ。與大面積墊式敷貼器(大約70CmX170Cm)相比，密集式敷貼器具有僅約 20至250cm2的支承面，且因此可以具有2. 5至3倍高的磁通量密度。一種所謂的 20-30CmX30-50Cm的線圈彈性墊也可以產(chǎn)生這種增加的磁通量密度。脈沖組優(yōu)選每分鐘發(fā)射2至6次，發(fā)射10至30秒。第一脈沖組的磁通量密度為M至99 μ Τ,當(dāng)使用墊式敷貼器時(shí)具體地為M至 35 μ Τ,或當(dāng)使用密集線圈式敷貼器時(shí)具體地為60至99 μ Τ。脈沖組每分鐘發(fā)射2至6次。脈沖組優(yōu)選發(fā)射0. 1至0. 2秒。第一脈沖組的脈沖序列優(yōu)選高于第二脈沖組的脈沖序列10至90 μ Τ,特別地，高 20 M 70 μ T0與密集線圈式敷貼器的磁通量密度的較高值一樣，第一脈沖組的脈沖序列高于第二脈沖組的脈沖序列至少10 μ Τ。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，不同強(qiáng)度的脈沖組相繼地立即發(fā)射，以使第二脈沖組的磁通量密度為3至22 μ Τ，其發(fā)射10至30秒，每分鐘發(fā)射2至6次。發(fā)射0. 1至0. 3秒優(yōu)選0. 1至0. 2秒的第一脈沖組的磁通量密度優(yōu)選為35至100 μ Τ，且與第二脈沖組交替地發(fā)射。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，第二脈沖組的脈沖連續(xù)地發(fā)射整個(gè)時(shí)段，且由第一脈沖組的更高的脈沖每分鐘疊加2至6次。在出現(xiàn)之后，植物優(yōu)選在前10天期間的出現(xiàn)期暴露于脈沖電磁場(chǎng)。這可以在暗期或光照期來進(jìn)行。每天處理1至10次，特別優(yōu)選地，具體為每天1至3次。優(yōu)選時(shí)間段為1至40分鐘，特別地為5至20分鐘，且尤其為6至15分鐘。優(yōu)選的植物為小麥(諸如Pegassos或Siala種類)、油菜、玉米、大麥、番茄以及觀賞植物。本發(fā)明也涉及電磁場(chǎng)用于改善植物或種子的生長(zhǎng)和抵抗力的用途，特征在于利用脈沖式低強(qiáng)度電磁場(chǎng)，該脈沖式低強(qiáng)度電磁場(chǎng)具有在1至IOOHz范圍內(nèi)變化的頻率，并具有振幅符合指數(shù)函數(shù)的的單獨(dú)的脈沖或具有帶升降包絡(luò)曲線的單獨(dú)的脈沖，其中，單獨(dú)的脈沖發(fā)射于具有不同磁通量密度的同步或異步脈沖組中，一第一脈沖組具有0. 1至0. 3秒的脈沖時(shí)間和35至100 μ T的磁通量密度，而一第二脈沖組具有10至30秒的脈沖時(shí)間和2 至40 μ T的磁通量密度，植物每天暴露于脈沖電磁場(chǎng)1至30次，每次1至120分鐘，或者連續(xù)地暴露幾天。有利地，這些單獨(dú)的脈沖被整合到具有不同磁通量密度的脈沖組中，且作為重疊脈沖發(fā)射。本發(fā)明還涉及一種用于產(chǎn)生電磁場(chǎng)的裝置，包括至少一個(gè)脈沖發(fā)生器、一控制器和一電磁感應(yīng)圈，其特征在于該裝置具有特征如下的脈沖序列1至IOOHz的頻率、指數(shù)函數(shù)形式的單獨(dú)脈沖振幅或具有以弧線形式升降的包絡(luò)曲線的振幅，脈沖序列由具有不同磁通量密度的脈沖組組成，其中，一第一脈沖組具有0. 1至0. 3秒的脈沖時(shí)間和35至100 μ T 的磁通量密度，一第二脈沖組具有10至30秒的脈沖時(shí)間和2至40 μ T的磁通量密度，并且， 第一脈沖組的磁通量密度至少高于第二脈沖組的磁通量密度10 μ Τ。在下文中，將借助于實(shí)例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。相關(guān)的附圖
顯示圖Ia根據(jù)本發(fā)明的方法處理的萌芽小麥顆粒且彼此分離；圖Ib未經(jīng)處理的萌芽小麥顆粒且彼此分離；圖加根據(jù)本發(fā)明處理的萌芽小麥顆粒組的透視圖；圖2b未經(jīng)處理的萌芽小麥顆粒組的透視圖；
圖3a根據(jù)圖加的組的側(cè)視圖；圖北根據(jù)圖2b的組的側(cè)視圖。將大約100個(gè)Pegassos種類的裸小麥顆粒以間隔距離為大約1至3cm的方式分開地放置在塑料托盤中的吸墨水紙上。以相同方式準(zhǔn)備一第二托盤。托盤彼此緊挨著放置在圓形線圈布置上。借助于BEMER plus裝置(由^momed AG公司制造，列支敦士登)，兩個(gè)脈沖組向兩個(gè)托盤中的種子發(fā)射8分鐘，每次間隔一小時(shí)?；鶞?zhǔn)脈沖(第二脈沖組)的磁通量密度為大約32 μ T，且頻率為33Hz。這些脈沖組與大約99 μ T的附加脈沖(第一脈沖組)交替地分別發(fā)射大約18至25秒(基準(zhǔn)脈沖)和100至200毫秒(附加脈沖)。單個(gè)脈沖的振幅符合指數(shù)函數(shù)。在電磁處理之后，根據(jù)2008版本ISTA (國際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)，巴瑟爾斯多夫 (Bassersdorf)，瑞士)的種子檢驗(yàn)規(guī)則，將種子培養(yǎng)一周。圖加展示根據(jù)本發(fā)明處理的種子，而圖3a展示未經(jīng)處理的種子。已處理的種子的幼苗大多數(shù)是未經(jīng)處理的兩倍長(zhǎng)。這一點(diǎn)特別清晰地展示在與圖Ib相對(duì)的圖Ia中以及與圖北相對(duì)的圖2b的側(cè)視圖中。該實(shí)例的又一結(jié)果在于事實(shí)已處理組種子具有3個(gè)異常幼苗和5個(gè)死亡幼苗，而未經(jīng)處理組種子具有6個(gè)異常幼苗和8個(gè)死亡幼苗。因而，本發(fā)明的處理在最小能量消耗的情況下顯著地加速了生長(zhǎng)且提高了活的幼
苗的總產(chǎn)率。春小麥的產(chǎn)率由另一實(shí)驗(yàn)來測(cè)定。借助于線圈彈性墊來執(zhí)行處理，且第二脈沖組具有15秒的脈沖時(shí)間和31 μ T的增加的磁通量密度，而第一脈沖組具有0. 15秒的脈沖時(shí)間和82 μ T的增加的磁通量密度。在催芽和幼苗期間的處理(在所有情況下8分鐘)和垂直方向上的催芽和幼苗期間的處理中，兩組的產(chǎn)率都高于控制組大約22%。
權(quán)利要求
1.一種利用電磁場(chǎng)處理植物的方法，其特征在于一脈沖發(fā)生器向處于脈沖電磁場(chǎng)中的生長(zhǎng)植物或其種子施加脈沖序列，其中的單獨(dú)脈沖具有在1至IOOHz范圍內(nèi)變化的頻率， 且各個(gè)單獨(dú)脈沖的振幅符合指數(shù)函數(shù)，或者這些脈沖具有以弧線形式升降的包絡(luò)曲線，這些單獨(dú)脈沖發(fā)射于具有不同磁通量密度的同步或異步脈沖組中，且其中有一第一脈沖組具有0. 1至0. 3秒的脈沖時(shí)間和35至100 μ T的磁通量密度，和一第二脈沖組具有10至30 秒的脈沖時(shí)間和2至40μ T的磁通量密度，并且植物每天暴露于脈沖電磁場(chǎng)1至30次，每次1至120分鐘，或者連續(xù)地暴露幾天。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，脈沖序列在植物或種子下面的區(qū)域發(fā)射，其中的中間材料是非金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第二脈沖組的磁通量密度為3至22μ Τ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一脈沖組的磁通量密度為M至99μΤ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其中，脈沖組一分鐘發(fā)射2至6次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一脈沖組和第二脈沖組以第一脈沖組每10至 30秒2-6次/分鐘發(fā)生且第一脈沖組的脈沖序列疊加在第二脈沖組的信號(hào)上的方式同步發(fā)生。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，第一脈沖組的脈沖序列高于第二脈沖組的脈沖序列10至90μ Τ。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的方法，其中，脈沖由連接至脈沖發(fā)生器且不直接接觸植物的一敷貼器發(fā)射。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的方法，其中，植物或敷貼器可移動(dòng)地布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)使用面積為20至1500cm2的密集線圈式敷貼器時(shí)，第二脈沖組的磁通量密度增加2. 5至3倍，第一脈沖組的磁通量密度高于第二脈沖組的磁通量密度至少10 μ T。
11.電磁場(chǎng)用于改善植物或種子生長(zhǎng)和抵抗力的用途，其特征在于使用脈沖式低強(qiáng)度電磁場(chǎng)，該脈沖式低強(qiáng)度電磁場(chǎng)具有在1至IOOHz范圍內(nèi)變化的頻率，并具有振幅符合指數(shù)函數(shù)的單獨(dú)脈沖或具有帶有升降包絡(luò)曲線的單獨(dú)脈沖，其中，單獨(dú)脈沖發(fā)射于具有不同磁通量密度的同步或異步脈沖組中，其中有一第一脈沖組具有0. 1至0. 3秒的脈沖時(shí)間和 35至100 μ T的磁通量密度，和一第二脈沖組具有10至30秒的脈沖時(shí)間和2至40 μ T的磁通量密度，并且植物每天暴露于脈沖電磁場(chǎng)1至30次，每次1至120分鐘，或者連續(xù)地暴露幾天。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電磁場(chǎng)用于改善植物或種子生長(zhǎng)和抵抗力的用途，其中， 單獨(dú)的脈沖被整合在具有不同磁通量密度的脈沖組中，且作為重疊脈沖來發(fā)射。
13.一種用于產(chǎn)生電磁場(chǎng)的裝置，包括至少一個(gè)脈沖發(fā)生器、一控制器和一電磁線圈， 其中，該裝置具有特征如下的脈沖序列1至IOOHz的頻率、指數(shù)函數(shù)形式的單獨(dú)脈沖振幅或具有以弧線形式升降的包絡(luò)曲線的振幅，脈沖序列由具有不同磁通量密度的脈沖組組成，其中一第一脈沖組具有0. 1至0. 3秒的脈沖時(shí)間和35至100 μ T的磁通量密度，而一第二脈沖組具有10至30秒的脈沖時(shí)間和2至40 μ T的磁通量密度，并且第一脈沖組的磁通量密度高于該第二脈沖組的磁通量密度至少10 μ Τ。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用電磁場(chǎng)處理植物的方法，該方法在于借助于一脈沖發(fā)生器向處于脈沖電磁場(chǎng)中的生長(zhǎng)植物或其種子施加脈沖序列，其中單獨(dú)的脈沖具有在1至100Hz范圍內(nèi)變化的頻率，且各個(gè)單獨(dú)脈沖的振幅符合指數(shù)函數(shù)，或者該等脈沖具有以弧線形式升降的包絡(luò)曲線，其中單獨(dú)脈沖發(fā)射于具有不同磁通量密度的同步或異步脈沖組中，并且其中植物每天暴露于脈沖電磁場(chǎng)1至30次，每次1至120分鐘，或者連續(xù)地暴露幾天。本發(fā)明以環(huán)境友好的方式顯著地提高了植物生長(zhǎng)、萌芽和產(chǎn)率。本發(fā)明提高了植物對(duì)疾病的抵抗力。
文檔編號(hào)A01C1/02GK102300450SQ201080006429
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月29日
發(fā)明者彼得·格萊姆 申請(qǐng)人:彼得·格萊姆