Устройство электростимуляции растений для открытого и защищенного грунта (варианты)
DEVICE FOR ELECTROSTIMULATION OF PLANTS FOR OPEN AND PROTECTED SOIL (VERSIONS)

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при электростимуляции вегетации растений в открытом и защищенном грунте.
Известен способ повышения урожайности и снижения сроков вегетации растений, заключающий в воздействии на почву в корневой зоне растений постоянным электрическим током. В корневой зоне осуществляют процесс электролиза содержащихся в почве минеральных солей, скорость протекания которого поддерживают прямо пропорционально интенсивности фотосинтеза (патент РФ № 2058717, МПК А 01 G 7/04, 1994). Устройство работает от солнечной батареи и воздействие электродов осуществляется только на корневую систему.
Известен способ электростимуляции жизнедеятельности растений, заключающийся в том, что растения выращивают «ин-витро», электропроводящую пробирку для выращивания растений с металлическим наконечником и пробкой устанавливают на штатив таким образом, чтобы металлический наконечник касался металлической основы штатива, к которой подсоединен проводник от плюсовой клеммы батареи, для прекращения подачи тока используют выключатель, регулируют подачу тока с помощью регулятора тока с приборами регистрации силы тока и напряжения, подачу тока устанавливают с помощью реле времени, а электростимуляцию начинают тогда, когда срез меристемы растения помещают в питательный раствор, таким образом, чтобы электропроводник пробки касался зеркала питательного раствора, пробку с электропроводником соединяют с минусовой клеммой батареи, после достижения растением необходимого уровня развития его переносят в открытый грунт (патент РФ № 2555449,  МПК, A01G 7/04, 2013).
Известно устройство для его выполнения, включающее проводник, соединяющий минусовую и плюсовую клеммы источника питания с растением, регулятор подачи тока, приборы регистрации силы тока и напряжения, потенциометр и питательную среду растения, связанную с плюсовым электродом.
Недостатком известных устройств является снижение урожайности и увеличение срока вегетации растений.
Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение урожайности и снижение срока вегетации растений за счет воздействия постоянным электрическим током на корневую систему и стебель растения.
Технический результат достигается тем, что устройство электростимуляции растений для открытого и защищенного грунта, включающее проводник, соединяющий минусовую и плюсовую  клеммы источника питания с растением, регулятор подачи тока, выполненный в виде потенциометра, приборы регистрации силы тока и напряжения и питательную среду для выращивания растения, связанную с плюсовым электродом, согласно изобретению, снабжено светодиодным индикатором, клипсой-зажимом с углеродосодержащим электропроводным войлоком, регулятор подачи тока выполнен в виде микросхемы, подключенной к потенциометру,  а источник питания выполнен в виде батареи постоянного тока.
Технический результат достигается тем, что устройство электростимуляции растений для открытого и защищенного грунта, включающее проводник, соединяющий минусовую и плюсовую клеммы источника питания с растением, регулятор подачи тока, выполненный в виде потенциометра, приборы регистрации силы тока и напряжения, питательную среду для выращивания растения, связанную с плюсовым электродом, согласно изобретению, снабжено двумя светодиодными индикаторами, включенными встречно-параллельно, клипсой-зажимом с углеродосодержащим электропроводным войлоком, а источник питания выполнен в виде генератора сигнала заданной формы.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства 1; на фиг. 2 представлена принципиальная схема устройства 2; на фиг. 3 представлена клипса-зажим; на фиг. 4 то же, расположение на растении.
1. Первое устройство электростимуляции растений для открытого и защищенного грунта включает емкость 1 для питательной среды 2, углеродосодержащий электрод 3, электропроводник 4, источник питания - батарея постоянного тока 5, индикатор светодиодный 6, потенциометр 7, микроамперметр 8, комбинированная клипса-зажим 9, растение 10, вольтметр 11, регулятор подачи тока, выполненный в виде микросхемы 12, подключенной к потенциометру 7, и углеродосодержащий электропроводный войлок 13.
В устройстве обеспечивается стабилизация тока через растение, независимо от изменения резистивного сопротивления контура при помощи микросхемы 12 LM334 и потенциометра 7.
В емкость 1 засыпан грунт или другая питательная среда 2. В нижней части грунта 2 располагается углеродосодержащий электрод 3, соединенный электропроводником 4 со светодиодным индикатором 6, микроамперметром 8, микросхемой 12, потенциометром 7 с плюсовой клеммой батареи 5. Минусовая клемма источника питания 5 соединена с вольтметром и верхней частью растения 10. Минусовой контакт вольтметра 11 соединен с клипсой-зажимом 9 размещенной в верхней части растения 10, а плюсовой контакт расположен между микроамерметром 8 и светодиодным индикатором  6.
Регулировка микротока, подаваемого на растение 10 осуществляется при помощи потенциометра 7 с вращающимся механизмом по часовой и против часовой стрелки, уменьшая и увеличивая сопротивление, тем самым увеличивая или уменьшая микроток пропускаемый через растение в зависимости от выбранных параметров, необходимых для увеличения роста растения 10.
Микросхема 12 LM334 с заданными параметрами обеспечивает стабилизацию микротока. Функционал микросхемы 12 позволяет удерживать изначально настроенный микроток не зависимо от изменения сопротивления стебля растения 10 и переходного контактного сопротивления клипсы-зажима 9 и электрода 3. Факторы, влияющие на изменения физико-химических свойств растения 10, влияют и на сопротивление растения.
Светодиодный индикатор 6, включенный в цепь питания, осуществляет индикацию наличия напряжения и микротока в контуре для выявления плохого контакта или разрыва цепи, а также пересыхания почвы. Пересыхание почвы увеличивает сопротивление, что может привести к разрыву цепи питания.
Комбинированная клипса-зажим 9 представляет собой пластиковый зажим с углеродосодержащим электропроводным войлоком. Крепление клипсы-зажима 9 может осуществляться двумя способами в зависимости от толщины стебля и меристемной ткани.
В обоих случаях клипса-зажим 9 крепится у самой верхушки растения 10. Первый способ это - классический зажим применяется в случае жесткого и толстого стебля.  Клипса-зажим 9 имеет на внутренней части зажима углеродосодержащий электропроводный войлок. Второй способ применим в случае чувствительного стебля растения 10. Зацеп клипсой-зажимом 9 осуществляется путем накидывания на стебель петли (хомута), выполненного из мягкого углеродосодержащего электропроводного войлока, не травмирующего растительные ткани.
2. Второе устройство электростимуляции растений для открытого и защищенного грунта включает емкость 1 для питательной среды 2, углеродосодержащий электрод 3, электропроводник 4, источник питания, выполненный в виде генератора сигнала заданной формы 14, два индикатора светодиодных 6, включенных встречно-параллельно,  потенциометр 7, микроамперметр 8, комбинированная клипса-зажим 9, растение 10, вольтметр 11  и углеродосодержащий электропроводный войлок 13.
В емкость 1 засыпан грунт или другая питательная среда 2. В нижней части грунта 2 располагается углеродосодержащий электрод 3, соединенный электропроводником 4 с одной из клемм генератора импульсов 14 и вольтметром 11. Вторая клемма соединена с двумя светодиодными индикаторами 6, включенных встречно-параллельно, потенциометром 7, микроамперметром 8, вольтметром 11 и клипсой-зажимом 9, закрепленной в верхней части растения 10.
Встречно-параллельное включение светодиодов 6 необходимо для пропускания импульсов переменного тока от генератора импульсов 14.
Комбинированные клипсы-зажимы 9 аналогичны для первого и второго устройства.
Устройство обеспечивает импульсные характеристики, заданные генератором 14.
Работают устройства следующим образом.
Подбираем схему электрического устройства 1 или 2. Подсоединяем в соответствии с выбранным вариантом источник питания 5 или 14 к растению 10.
Источник питания 5 или 14 обеспечивает необходимый электрический потенциал с заданными параметрами, (постоянный, переменный, синус, меандр, импульс и т.д.) под каждое растение, которое несет в себе ряд химических элетропроводимых элементов.  Сопротивление стебля растения 10 влияет на прохождение по нему электрического микротока, например 0,1–15 мкА при подаче потенциала к верхней и нижней его частям. Каждой растительной культуре необходим индивидуальный подход по уровню микротока, напряжения и форме сигнала.
Подача напряжения и микротока от источника питания 5 или 14 позволяет воздействовать на биологически активные меристемы клеточной структуры растения, ускоряя его рост.
Испытания устройств проводились в макетных условиях в защищенном грунте. Опыты на огурцах показали, что при подаче микротока до 30 мкА наблюдался положительный эффект в стимуляции роста растения, превышение тока свыше 30 мкА пагубно влияет на растение.
Использование предложенных устройств обеспечит повышение урожайности и снижение срока вегетации растений.