Brevet FR2490063A1 — publié le 19820319

Ta présente invention concerne l'agriculture et a notamment pour obiet un procéda de traitement de semences, un appareil pour sa mise en oeuvre, ainsi que les semences +rai tées par ledit procédé. Il est particulièrement avantageux d'appliquer la présente invention à la culture de végétaux notamment à la culture de végétaux sous abri. On connait dé;ià un procédé de traitement de semences avan semis, . l'aide de rayonnement gamma au moyen d'un isotone radioactif tel que 60Co et 37Cs à des doses de 100 à 2 CwiO roentgens. La présente invention permet d'améliorer la germination des semences, leur croissance, d'augmenter la productivité et la récolte à l'hectare des végétaux. Toutefois, ce procédé présente un certain nombre d'inconvénipnts sérieux d'abord, l'instabilité de l'effet stimulant ; l'apparition chez les semences de la seconde génération de mutations indésirables et leur détérioration au point de vue semis. Le choix de la dose de rayonnement présente en outre certaines difficultés. La dose de rayonnement est fonction dll genre et de l'espèce des végétaux, d'un ensemble des facteurs extérieurs tels que l'humidité, la température, le sol, le climat, etc. On connaît autre part un procédé de traitement de semences par des impulsions de lumière solaire concentrée. Pollr mettre ce procédé en oeuvre, on utilise un concentrateur conçu par V.N. Buchman qui se compose de 200 miroirs plans de 10 x 15 cm, disposés sur un cadre de façon que les rayons de soleil soient focalisés sous forme d'un spot unique de 20 x 30 cm. La position du cadre peut être modifiée par un opérateur suivant la hauteur du soleil audessus de l'horizon. Pour protéger les semences contre les brûlures on les irradie par des rayons de soleil concentrés, sous forme d'impulsions. Un avantage de ce procédé sur celui décrit plus haut tient à ce qu'il n'exe pas de matériels onéreux et qu'il est assez simple à exploiter. Toutefois, l'irradiation par impulsions de rayons de soleil n'a pas reçu de larges applications dans les techniques agricoles, car elle est entachée de plusieurs inconvénients sérieux. Avant tout, au cours de l'irradiation des semences par les rayons de soleil, il y a un échauffement marqué desdites semences, ce aui entraîne des phénomènes indésirebles tes que la détérioration des qualités des graines au point de vue de l'ensemencement. La sélection de .la durée d'irradiation et de la fréquence des impulsions est difficile, car elle se fait manuellement. L'efficacité de l'irradiation des semences par impulsions de rayons de soleil varie à un degré tassez considérable et présente un caractère temporaire, saisonnier ; plus précisément, son activité maximale ne se manifeste qu'au printemps (au mois d'avril). En cas d'irradiation des semences à d'autres époques de l'année, on constate une dégradation des effets stimulants. L'utilisation des impulsions de rayons de soleil concentrés est limitée par les conditions météorologiques et n'est possible que par des journées ensoleillées, claires, aussi ce procédé n'est-il applicable que dans des régions méridionales. Le but dela présente invention est d'éliminer les inconvénients précités. On s'est donc proposé de perfectionner le procédé de traitement de semences avant semis en faisant agir sur elles le rayonnement fourni par des sources de lumière artificielles et de créer un appareil pour la mise en oeuvre dudit procédé. La solution à ce problème consiste à traiter les semences successivement, d'abord par une lumière polarisée non cohérente dans la plage des longueurs d'orées de 6300 à 6500 X et ensuite par une lumière monochromatique polarisée cohérente à longueur d'onde de 6328 Le nrobl me défini plus hau+ est également résolu 31 l'aide d'un appareil du type comprenant un paven pour l'admission dosee des semences dans un dispositif les transnortant jusqu'à a one de tra tement e+ 'we source de rayonnement monochromatique avec un mécanisme de balavyage, caractérisé suivant l'invention, en ce qu'il comprend deux blocs, dans l'un desquels sont réunis la source de rayonnement et son mécanisme de balayage tandis que l'autre bloc se présente sous forme d'une chambre de rayonnement à l'intérieur de laquelle est logée une source complémentaire de lumière avec un filtre optique et une feuille ou analogue polarisant la lumière,connue sous la dénomination commerciale "Polaroïd", et que dans la partie inférieure de ladite chambre est fixée une coulotte auge ou analogue 'e réception des semences traitées, pourvues d'une mortaise disposée perpendiculairement au rayon de balayage de la source de rayonnement monochromatique. I1 est avantageux que l'une des parois longitudinales de la chambre soit réalisée sous forme d'une surface plane trànsportant les semences vers la zone de traitement, et l'autre, sous forme d'une surface réfléchissant la lumière polarisée non cohérente de la source de- rayonnement complé mentarre. Suivant un autre mode de réalisation l'appareil, il est prévu un ventilateur de refoulement et un filtre captant les poussières sous forme d'un bloc avec la source de rayonnement monochromatique et son mécanisme de balayage. L'invention consiste essentiellement en ce qui suit. On effectue le traitement avant semis des semences successi vement par des impulsons de lumière polarisée non cohérente dans une gamme de longueurs d'ondes de 6300 à 6500 ensuite par une lumière monochromatique, polarisée cohérente à longueur d'onde de 6328 A . Lors de l'absorption par les semences de la lumière en provenance des deux sources de rayonnement, on observe une interaction de résonnance des vanta de lumière avec les phytochromes (hormones de crois tance des végétaux). I1 se produit alors une activation des processus ohvsiologiques (photosynthèse, hiosynthèse des pigrents, les réactions fermertatives sfaccélèrent)-, due à l'énergie complémentaire absechée, ce qui conduit à une augmentation des rendements de la récolte, à l'accélération de la croissance et du développement des végétaux. On effectue le traitement des semences par cycles de 5 à 60 jours. Le nombre de traitements est fonction du genre et de l'espèce des semences. Le procédé revendiqué permet de traiter les semences de différentes plantes et de préparer des lots importants de semences bien avant les semis. Gracie au traitement avant semis des semences, la croissance, les rendements en végétaux sont améliorés. D'autre part, la qualité des produits agricoles est elle aussi rehaussée. L'invention sera mieux comprise et d!autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes .de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement uneSvue d'ensemble d'un appareil pour le traitement de semences avant semis - la figure 2 est une vue schématique de l'appareil de traitement de semences conforme à l'invention - la figure 3 représente schématiquement la chambre d'irradiation des semences (vue en coupe transversale). L'appareil pour le traitement de semences avant semis (figures 1, 2) comporte un moyen 1 d'admission dosée des semences sur le dispositif 2 transportant les semences vers la zone de traitement, et une source de rayonnement monochromatique 3 avec son mécanisme de balayage 4. p titre de moyen d'admission dosée des semences on peut utiliser un dispositif de dosage et de transport d'un type connu en soi. Dans le cas particulier considéré ici à titre d'exemple, les auteurs de l'invention ont utilise une trémie de chargement de semences avec un doseur mécanique.A titre de dispositif transporteur ils ont utilisé un plan incliné. 15 source de ravonnement onochromatiai1e polarisé cohérent est constituée de préférence par des lasers-générateuts quantiques. Dans le cas particulier cons déré, on a utilisé un laser à l'hélium et au néon dtune longueur d'onde de 6328 et d'une puissance de rayonnement de 25 mW. Pour rendre l'appareil mobile et faciliter son usage, les parois du dispositif transporteur 2 et la surface réfléchissant- 5 forment une chambre d'irradiation 6 (figure 3) dans laquelle les semences sont soumises à un traitement complet. I,a surface réfléchissante 5 n'est pas décrite ici en détail étant donné que bs réflecteurs de lumière sont largement connus et que les informations concernant ces rdflecteurs sont facilement accessibles. A l'intérieur de la chambre d'irradiation 6 sont logés une source de lumière complémentaire 7 sur des suspentes d'amortissement, un filtre optique 8 et une feuille ou analogue polarisant la lumière, connue sous la dénomination commerciale "Polaroïd". La surface réfléchissante 5 permet de renforcer le flux lumineux tversant le filtre 8 et le Polaroid 9. Le filtre optique 8 et le Polaroïd 9 transforment et isolent le flux lumineux en un rayonnement polarisé dans la gamme des longueurs d'onde de 6300 à 6500 i . Dans la partiejinférieure de la chambre d'irradiation 6 est fixée une goulotte,auge ou analogue 10 de réception des semences traitées. Sur le côté intérieur de la goulotte 10 est ménagée une mortaise il (figure 2).Il est préférable de disposer la mortaise il perpendiculairement au rayon de balayage de la source de rayonnement monochromatique 3. Les dimensions de la mortaise i7 sont définies par l'angle d'inclinaison de la goulotte de réception 10 et par la direction du rayon de balayage de la source de rayonnement monochromatique 3. Pour en faciliter l'usage, la source de rayonnement monochromatique 3 et son mécanisme de balayage 4 forment un bloc 12 dont la paroi, notamment en tôle de fer, constitue une enceinte fermée. A l'intérieur du bloc 12 sont logés un ventilateur de refoulement 13 et un filtre 14 de captage des poussières. La source de rayorement monochromatique 3 et son mécanisme de balayage 4 sont fixis sur un banc optique 15. Le banc optique 15 est installé sur des amortisseurs à ressort 16 qui ont un degré de liberté dans le plan vertical. La manette 17 sert à fixer le banc optique 15 relativement à la chambre dtirradiation 6. Dans le bloc 12 se trouvent le poste de commande 18 de appareil et le bloc 19 d'alimentation de la source monochromatique de rayonnement 3. Le bloc 12 et la chambre d'irradiation 6 sont fixés à demeure sur un cadre 20 monobloc soudé à partir de cor nitres d'acier à ailes égales et équipé de deux roues pivotantes 21 et deux roues de butée 22. L'appareil conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante. On charge les semences dans la trémie du dispositif doseur 1, d'où elles se déversent par gravité sur le plan incliné du dispositif 2 transportant les semences vers la zone de traitement. La vitesse de déplacement des semences dansa chambre d'irradiation 6 dépend des particularités des espèces à traiter et se règle à l'aide du dispositif mécanique du doseur 1 et de~l'2ngle d'inclinaison du diapo sitar transporteur 2.En: s'écoulent le long du dispositif transporteur 2, les semences sont irradiées par la source complémentaire de lumière 7 dont les rayons traversent le filtre optique 8 et le Polaroïd 9. les semences sont irradiées à travers la mortaise 11 par le rayon de balayage de la source monochromatique de lumière 3 et passent dans la coulotte de réception 10. Pendant le fonctionnement de l'appareil l'enceinte close du bloc 12 devient le siège d'un excédent de pression ou pression relative sous l'action du ventilateur de refoulement 13 qui aspire l'air à travers le filtre dépoussiéreur 14, ce qui empêche les poussières d'atteindre la source de rayonnement monochromatique et le mécanisme de - balayage. Pour mieux fixer les idées, plusieurs exemples concrets mais non limitatifs de traitement de semences par le procédé conforme à l'invention pour l'obtention de plantes variées (tomatesi concombres, orge, froment, betterave à sucre, etc.) sont donnés ci-après Exemple 1. On traite 400 grammes de semences de tomates de l'espèce "Talalikhine 186" pendant 10 Jours, à raison d'un cycle par Jour, d'abord par une lumière polarisée non cohérente ayant un maximum d'absorption à 6460 , ensuite par une lumière monochromatique polarisée à longueur d'onde de 6328 A . ta durée d'un cycle est de 0,0015 seconde. On utilise comme témoins des semences non traitées. La croissance des tomates s'effectue sous des abris en fils, de faible encom- brisent (10 à 12 m) et dans des serres à filas protecteurs. Les statistiques der rendements pour les parcelles expérimentales et les parcelles témoins montrent qu'après traitement des semences par des impulsions de lumière monochromatique polarisée, le rendement en tomates précoces augmente de 60 à 80 quintaux/hectare, et la récolte totale, de 60 à 90 quintauxthectare. Dans les serres à revêtement en film la récolte précoce des plantes expérimentales, par comparaison-avec les plantes témoins, augmente de 480 à 570 - 580 quintaux/ /hectare, et à la fin des récoltes, de 820 à 930 - 960 quintaux/hectare. La précision de l'essai sous les abris de faible encombrement est de 4,2 5, la distribution statistique minimale est de 0,54 kg/m2, pour les serres à revêtement en fils elle est de 3,2 % et de 0,62 kg/s2 respectivement. Les calculs montrent que les bénéfices nets augmentent de 11,5 à 13,7 %. L'avantage du procédé décrit de traitement de semences réside dans l'amélioration des caractéristiques biochimiques des fruits et notamment dans l'augmentation de la teneur en sucres(de 1,0 à 1,5 %) et en vitamines (de 19 à 33 %). 2 On a utilisé dans cet exemple des espèces de concombres adaptées aux différentes régions : la "Ourojainyi 86" pour les abris de faible encombrement et l'hybride "Alma-Atinsky tn pour les serres - à raison de 300 grammes de semences. te traitement des semences se fait par le procédé décrit dans l'exemple 1. Le résultat de l'essai montre que le traitement des semendces permet d'obtenir une augmentation de la récolte précoce de 60 éà 70 quintaux à l'hectare pour la culture de concombres sous abris à faible encombrement, et à la fin de la récolte, de 100 à 110 quintaux à l'yhectare. Précision de l'essai : 1,8 % distribution statistique minimale : 0,32 kg/m. Dans les serres sous film protecteur, la récolte des concombres (au cours des récoltes précoces) augmente de 150 à 160 quintaux à l'hectare, et à la fin des récoltes, de 25 à 290 quint à l'hectare. Précision de l'essai : 3,9 5 ; distribution statistique minimale : 0,95 à 0,60 kg/m. Exemple 3. On soumet des semences de betterave à sucre de l'espèce "Yaltouchkovskaya" et "Ramonskays-06" à raison de 15 kg au traitement d'après le procédé décrit plus haut pendant 10 Jours. te nombre de cycles de traitement est de 5, 10, 20. Les levées de masse des semences traitées font leur appari- tion 14 jours après les semis, alors que les levées de plantes témoins apparaissent 16 Jours après les semis. Les plantes obtenues à partir des semences traitées se distinguent des semences témoins non seulement par un pouvoir germinatif amélioré dans les plantations, mais aussi par un développement plus puissant des plantules, des feuilles cotylédonées, ce qui entraine une augmentation de la surface totale d'assimilation. te degré de développement des feuilles - est en corrélation avec la formation de la racine de la betterave à sucre et au dépôt de sucre dans celle-ci. Les données sur l'influence des traitements avant semis des semences de betterave à sucre au point de vue de la teneur en sucre des feuilles et des rhizomes sont résumées dans le Tableau 1 ci-dessous. Tableau 1. Nombre Teneur en sucre, % de traitements Feuilles Rhizomes Dates des semis 17.VII.72 17.VII.72 16.VIII.72 27.IX.72 R A M O N S K A Y A 06 Essai témoin - 1,35 6,573 11,16 17,75 5 2,30 7,971 12,44 18,71 10 2,70 6,830 11,58 18,13 20 2,39 7,020 13,86 19,96 Hybride YALTOUCHKOVSKY Essai témoin 2,06 6,870 8,50 15,17 5 2,51 7,200 9,97 20,42 10 1,90 6,790 10,25 18,71 20 1,25 7,390 9,81 16,17 Comme le montre le Tableau 1, la teneur en sucre des rhizomes augmente de 0,34 à 1,21 %, ce qui conduit à une augmentation du rendement global en sucre. Dans le cas de la betterave à sucre de l'espèce "Ramonskaya 06", le rendement global moyen est de 76 quintaux/hectare pour l'essai témoin, tandis qu'après le traitement des semences il est en moyenne de 87 quintaux/hectare, c'est-à-dire de 14,4 % supérieur. Dans le cas de la betterave à sucre "Yaltouchkovskaya", le rendement global en sucre est de 84,67 quintaux à l'hectare contre 72,1 quintaux à l'hectare dans le cas de l'essai témoin, c'est-à-dire, supérieur de 17 %. Le traitement avant semis des semences de céréales assure une augmentation de 0,5 à 2 quintaux à l'hectare des rendements en froment du printemps "Saratovskaya-29", et de 1,2 à 4,1 untaux à l'hectare en frument de l'hiver Mironovskaya-808". Les exemples indiqués ci-dessus montrent que le traitement des semences avant semis par une lumière polarisée non cohérente dans la gamme des longueurs d'ondes de 6300 à 6500 À et par un rayonnement monochromatique cohérent à longueur d'onde de 6328 ss assure un effet stimulant qui entrain une augmentation des rendements, une amélioration de la qualité des fruits et des racines (augmentation de la teneur en sucre et de la tenour en vitamines), ainsi que la reproductibilité et la stabilité des effets stimulants. En appliquant le procédé revendiqué on peut effectuer le traitement de semences de tous les genres et espèces de plantes en toute saison, bien avant les semis. Le traitement peut se faire à l'échelle industrielle. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens ddcrits, ainsi que leurs combinaisons, ai celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de semences avant semis par rayonnement de lumière, caractérisé en ce que l'on traite les semences d'abord par une lumière non cohérente polarisée dans la gamme des longueurs d'ondesda 6300 à 6500 R et ensuite par une lumière monochrolatique polarisée cohérente à longueur d'onde de 6328 À 2.Appareil pour le traitement de semences suivant-la revendication 1, du type comprenant un moyen d'admission dosée des semences sur un dispositif assurant leur transport verz la zone de traitement et une source de rayonnement monochromatique avec son mécanisme de balayage, carac brisé en Ce qu'il comporte deux blocs dans l'un desquels sont réunis une source de rayonnement monochromatique et son mécanisme de balayage, tandis que l'autre est une chambre d'irradiation A l'intérieur de laquelle est disposée une source complémentaire de lumière avec un filtre optique et un "Polaroïd" et en ce qu'à la partie inférieure de ladite chambre est fixée une goulotte de réception des semences traités, pourvue d'une mortaise disposée perpendiculairement au rayon de balayage fourni par la source de rayonnement monochromatique. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des parois longitudinales de ladite chambre est une surface plane assurant le transfert des semences vers la zone de traitement, alors que l'autre est une surface réfléchissant la lumière non cohérente polarisée de la source complémentaire de rayonnement 4. Appareil suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que dans le bloc comprenant la source de rayonnement monochromatique et son mécanisme de balayage sont installés un ventilateur de refoulement et un filtre pour le captage des poussières. 5. Semences, caractérisées en ce qu'elles sont traitées par le procédé faisant l'obJet de la revendication 1.