устройство для предпосевной обработки семян

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН, содержащая смесительную камеру, снабженную гидродинамическим излучателем, работающим в режиме развитой кавитации, загрузочную емкость и выгрузную емкость с всасывающим патрубком и нагнетательный трубопровод, отличающаяся тем, что смесительная камера выполнена в виде трубопровода с загрузочной и реакционной зонами, причем гидродинамический излучатель расположен в торце загрузочной зоны камеры по ее продольной оси, второй торец камеры соединен с выгрузной емкостью, а реакционная зона снабжена по крайней мере двумя дополнительными гидродинамическими излучателями, оси которых расположены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси смесительной камеры, при этом один конец нагнетательного трубопровода сообщен с гидродинамическими излучателями, а другой - с всасывающим патрубком выгрузной емкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для предпосевной обработки пшеницы, ржи, ячменя, хлопчатника и других культурных растений непосредственно перед посевом.

Известна установки для обработки семян различных сельскохозяйственных культур, в которой семенной материал обрабатывается раствором микроэлементов и гидравлическими ударами (авт.свид. СССР N 873912, кл. А 01 С 1/00, 1980). Установка содержит ванну для раствора микроэлементов, ко дну которой через стенку-мембрану проведен излучатель гидравлических ударов с двумя параллельно установленными вольфрамовыми электродами. Семена, подлежащие обработки, погружают в ванну с раствором микроэлементов. От источника высокого напряжения подают напряжение на два вольфрамовых электрода, расположенных параллельно в центре излучателя. Между ними происходит электрический разряд, и, как следствие, гидравлический удар. Обработку ведут в течение 1 мин, с импульсами каждые 10 с. Всхожесть семян при такой обработке достигает 96%, однако установка не технологична из-за необходимости использования источника высокого напряжения в водной ванне и не позволяет обрабатывать большое количество семенного материала.

Согласно изобретению по патенту США N 2192781 (заявл. 23.07.1987, опублик. 27.01.88) предпосевную обработку семян проводят в водно-паровой фазе во вращающейся камере-контейнере. Установка содержит: камеру вращения, устройство для перемещения семян в камере, устройство напуска воды, замера воды в камере, вывода воды из камеры, устройство контроля количества поглощенной воды. Количество воды и пара контролируется в процессе обработки по поглощению ее семенами путем взвешивания камеры. Вода поступает в камеру по стенке камеры выше уровня семян. Время обработки семян зависит от скорости поглощения воды семенами, а затем семена вращаются еще от 1-2 дней до 1 недели, после чего семена сушат. Обработка семян в указанной установке дает хорошие результаты по увеличению их всхожести, однако при этом требуются большие затраты по времени и сложное оборудование.

Известен способ предпосевной обработки семян применением последовательного воздействия озона и высоковольтного напряжения (авт.свид. СССР N 1642944, кл. А 01 С 1/00, 1989). Известное устройство для осуществления способа по указанному авт. св. состоит из камеры озонирования с расположенным в нем озонатором, загрузочного бункера, расположенным над камерой, вертикальной трубы из токопроводящего материала, и дополнительного промежуточного бункера, расположенного между камерой и вертикальной трубой. Семена сначала подвергаются воздействию озона, а затем высоковольтного напряжения для уничтожения микрофлоры на семенах и стимуляции клеток. Указанное устройство не позволяет добиться равномерного скатывания семян из бункера, что не всегда позволяет стимулировать именно клетки семян, не стимулируя микрофлору.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является установка для предпосевной обработки семян, использующая принцип обработки семян гидравлическими ударами в водной среде. Установка содержит: гидродинамический смеситель, представляющий собой смесительную камеру, снабженную гидродинамическим излучателем с направляющими решетками для обеспечения кавитационного эффекта, загрузочный бункер со шнековым устройством, который подает семена в зону сопла, и приемную емкость.

Давление в гидромеханическом смесителе создается с помощью насоса. Семена подают со скоростью 0,1-0,4 кг/с при давлении подаваемой воды 3-10 атм. Обработку проводят дважды. Производительность установки порядка 0,4 т/ч. Однако, указанная производительность установки невелика для обработки семян больших хозяйств, что приводит к получению неоднородного посевного материала даже в пределах одного хозяйства. Более того, конструкция шнековой группы установки дает сбои и остановки в работе, приводит к дроблению семян и их механическим повреждениям, требует дополнительных затрат электроэнергии, при этом часть семян, находившихся в пристеночной части камеры не подвергается обработке, что приводит к снижению качества обработки посевного материала.

Задачей настоящего изобретения является создание высокопроизводительной, технологичной установки для предпосевной обработки семян, позволяющей повысить качество посевного материала, за счет устранения их разнокачественности, обеспечения выравненности семян по зрелости, крупности, энергии прорастания, преодоления их твердокаменности.

Согласно изобретению предлагается установка для предпосевной обработки семян, содержащая загрузную и выгрузную емкости и смесительную камеру, выполненную в виде трубопровода, имеющего загрузочную и реакционную зоны. Реакционная зона снабжена по крайней мере 3-мя гидродинамическими излучателями, работающими в режиме развитой кавитации, оси которых расположены в одной плоскости перпендикулярной продольной оси смесительной камеры. Загрузная зона трубопровода снабжена средством перемешивания и продвижения семян вперед, в качестве которого используют еще один гидродинамический излучатель, расположенный в торце смесительной камеры по ее продольной оси, второй торец камеры соединен с выгрузной емкостью, с которой, в свою очередь, через всасывающий патрубок соединен трубопровод, сообщенный другим концом с гидродинамическими излучателями реакционной и загрузной зон.

На чертеже показана общая схема установки. Установка содержит загрузную емкость (бункер) 1, смесительную камеру 2, гидродинамические излучатели 3,3¹, ориентирующее устройство 4 наклона, выгрузную емкость 5, нагнетательный трубопровод 6, снабженный клапаном дозирования потока 7, манометром 8, насосом 9, всасывающий патрубок с фильтром 10. Гидродинамические излучатели крепятся к корпусу камеры с помощью шаровой опоры.

Установка работает следующим образом: выгрузная (или приемная) емкость 5 заполняется водой в количестве 90-110% от веса семян, предназначенных к разовой обработке (например на 4 т семян 3,6-4,4 м³ воды). Вода из указанной емкости через фильтр 10 насосом 9 перекачивается через установку под давлением 3-10 атм в течение 10-15 мин для ее активации, увеличения содержания растворенного кислорода, в результате чего повышается ее рН. Желатель- но фильтр 10 делать двойным, чтобы вода в излучатели 3,3¹ попадала без посторонних примесей. Семена, например, хлопчатника, ленточным транспортером подаются в бункер 1. Выходящий из излучателя 3¹ поток жидкости извлекает семена начиная их обработку, перемешивает, замачивает и продвигает уже мокрые семена в реакционную зону под группу излучателей 3. Для увеличения производительности установки увеличивают количество смесительных камер с одной общей загрузной емкостью. Производительность при этом увеличивается до 5-8 т/ч (1,5-3 кг/с). При продвижении семян через область максимальной кавитации семена испытывают воздействие ударных волн, при этом вскрываются поры, вымываются из пор ингибиторы, вода проникает внутрь. Временем обработки является время прохождения семян через активную кавитационную зону - 1-3 с. При обработке и замочке семена поглощают примерно столько же воды, сколько весят сами. Здоровые семена имеют минимальный зазор между ядром семени и оболочкой, и вода, проникая через поры, силами поверхностного натяжения обволакивает ядро, отчего семя становится тяжелее, вследствие чего семена тонут. В незрелых семенах зазор между ядром семени и оболочкой значительно больше размеров пор и вода силами поверхностного натяжения удерживается в порах. Незрелое семя всплывает. То есть происходит сепарация семян по выполненности. Семена, проходя реакционную зону, выбрасываются вместе с водой в приемную емкость 5 и остаются в воде на 6-8 ч для еще большего напитывания водой. К концу этого времени росток пошел в рост.

Некоторые сорта хлопчатника отличаются своей твердокаменностью, поэтому время выдерживания в воде увеличивается в целом до 20-24 ч. Кратковременные воздействия кавитации приводят к активному росту зародышей, которые к исходу 16-18 ч проклевываются и семя готово к посеву. Всходы появляются на 3-5 дней раньше контроля, более того, сокращаются нормы высева за счет достижения полной всхожести семян и бурного развития корневой системы. Бурный рост корневой системы, например, у хлопчатника приводит к интенсивному росту растений, увеличению урожайности, одновременности созревания урожая, увеличению выхода первых сортов на 10-20%, уменьшению норм расхода поливной воды, снижению затрат на обработки, резкому улучшению экологической обстановки за счет более полного потребления удобрений и уменьшения их смыва. Кроме того, централизованная подготовка семян уменьшает количество пунктов подготовки семян, протравленных ядохимикатами, и соответственно уменьшению числа людей, контакти- рующих с ядами. Обеспечивается однородность посевного материала на всей площади хозяйства.

В таблице представлены результаты исследования семян, обработанных на установке. Описанная установка позволяет получить однородный посевной материал для больших хозяйств, т.к. позволяет организовать за счет большой производительности установки централизованный пункт отработки один на 2000 га.