способ обработки семян сельскохозяйственных культур, устройство для его реализации

Формула изобретения

1. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур, включающий обработку семян, вращающихся с помощью активного рабочего органа, в течение 5-7 мин озоновоздушной смесью с концентрацией озона 10-80 мг/м³, подачу которой осуществляют с помощью нагнетательного устройства производительностью 30 м ³/ч, отличающийся тем, что вращающиеся семена формируют в противоположно направленные потоки с поступательным движением по винтообразной траектории, при этом скорость вращения активного рабочего органа устанавливают для мягких семян - 60-70 об/мин, для твердых семян - 120-150 об/мин.

2. Устройство для обработки семян сельскохозяйственных культур, включающее емкость с крышкой, озоногенератор с нагнетающим устройством и активный рабочий орган для вращения семян, отличающееся тем, что активный рабочий орган для вращения семян выполнен в виде двух валов с отбойными витками шнека, которые установлены в емкости с возможностью противоположного вращения относительно друг друга посредством многоскоростного электродвигателя.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на крышке емкости установлены вентилятор, вытяжная труба и бункер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для обработки семян различных сельскохозяйственных культур.

Известен способ обработки семян, включающий воздействие на них растворами микроэлементов и гидравлического удара, например, а.с. СССР №873912, кл. А01С 1/00, 1981 г., бюл. №39, стр.№6.

Недостатками известного изобретения являются: 1) из-за того, что семена замачиваются в растворе микроэлементов, требуется их сушка после обработки (это ведет к дополнительным финансовым затратам); 2) воздействие на семена растворами микроэлементов и гидравлическим ударом вызывает у растений генетические мутации (см. «физические факторы в растениеводстве» / М.Ф.Трифонова, О.В.Бляндур, A.M.Соловьев и др. - М.: Колос, 1998 г.).

Также нам известен «Способ обработки семян сельскохозяйственных культур» (патент РФ №2248111, кл. А01С 1/00, 20.03.2005, бюл. №8), выбранный нами в качестве прототипа, включающий обработку семян озоновоздушной смесью, семена обрабатывают в емкости, вращающейся со скоростью 120-150 об/мин, и подачу озоновоздушной смеси осуществляют с помощью нагнетающего устройства производительностью 30 м ³, при этом концентрация озона составляет 10-80 мг/м, а время обработки 5-7 минут.

Известна 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, в которой смесительная камера выполнена в виде трубопровода с загрузочной и реакционной зонами, причем гидродинамический излучатель расположен в торце загрузочной камеры по ее продольной оси, второй торец камеры соединен с выгрузной емкостью, а реакционная зона снабжена но крайней мере двумя дополнительными гидродинамическими излучателями, оси которых расположены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси смесительной камеры, при этом конец нагнетательного трубопровода сообщен с гидродинамическими излучателями, а другой - с всасывающим патрубком выгрузной емкости (RU, патент №2013915 C1, МПК⁵ А01С 1/00. Устройство для предпосевной обработки семян / М.К.Прокофьев, Ю.Г.Поспелова, В.М.Плетнев (RU). - Заявка №5015921/15; заявлено 13.12.1991, опубл. 15.06.1994. Бюл. №11).

В качестве прототипа нами выбрана установка для предпосевной обработки семян, описанная в патенте РФ №2248111, кл. А01С 1/00, 20.03.2005, бюл. №8, состоящая из емкости, вращающейся со скоростью 120-150 об/мин, в которую подается озоновоздушная смесь, образующаяся в озоногенераторе, с помощью нагнетающего устройства производительностью 30 м/ч.

Недостатками известных технических решений являются: 1) при обработки мягких, легкоранимых семян, например, таких как соя, в емкости, вращающейся со скоростью 120-150 об/мин, семена получают повреждения, что недопустимо и ведет к потерям посевного материала; 2) семена обрабатываются недостаточно равномерно; 3) установка для пред посевной обработки семян малопроизводительна; 4) установку трудно включить в технологическую линию.

Техническим решением задачи является повышение эффективности и снижение трудоемкости предпосевной обработки различных сельскохозяйственных культур.

Задача достигается тем, что в способе обработки семян сельскохозяйственных культур, включающем обработку семян, вращающихся с помощью активного рабочего органа, в течение 5-7 мин озоновоздушной смесью с концентрацией озона 10-80 мг/м, подачу которой осуществляют с помощью нагнетательного устройства производительностью 30 м³/ч, согласно изобретению вращающиеся семена формируют в противоположно направленные потоки с поступательным движением по винтообразной траектории, при этом скорость вращения активного рабочего органа устанавливают для мягких семян - 60-70 об/мин, для твердых семян - 120-150 об/мин.

В устройстве для реализации способа обработки семян сельскохозяйственных культур, включающем емкость с крышкой, озоногенератор с нагнетающим устройством и активный рабочий орган для вращения семян, согласно изобретению активный рабочий орган для вращения семян выполнен в виде двух валов с отбойными витками шнека, которые установлены к емкости с возможностью противоположного вращения относительно друг друга посредством многоскоростного электродвигателя. На крышке емкости установлены вентилятор, вытяжная труба и бункер.

Новизна технического решения заключается в том, что обеспечивается равномерность обработки семян за счет создания потоков вращающихся семян, движущихся по винтообразной траектории поступательно и противоположно направленных, причем более мягкие, легкоранимые семена вращаются со скоростью 60-70 об/мин. При этой скорости семена не получают физического повреждения и равномерно перемешиваются за счет оригинального рабочего органа.

Более твердые семена обрабатываются со скоростью 120-150 об/мин, при этой скорости более твердые семена не получают повреждения и равномерно перемешиваются за счет оригинального рабочего органа.

Это позволяет стимулировать весенний рост, частично уничтожить заболевания семян, а также уменьшить период вегетации. Такой способ применен в связи с тем, что озон не вызывает мутагенных изменений растения. Озон - химический элемент, насыщающий зерно активными формами кислорода и, как следствие, активизирующий зарезервированный белок в растениях, ускоряющий химические процессы внутри семян.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для предпосевной обработки семян, на фиг.2 показан вид сверху устройства без крышки, на фиг.3 показано устройство в разрезе А-А.

Устройство для реализации способа обработки семян содержит: озоногенератор с нагнетательным устройством 1, в котором образуется озоновоздушная смесь, которая посредством гибкого газопровода 2 подается в рабочую емкость 3 объемом 0,5 м³, внутри емкости расположены два вала 4, оборудованные отбойными витками шнека 5, валы находятся в зацеплении посредством шестерен 6 и вращаются навстречу друг другу, валы разделены перегородкой 7, в перегородке размещены перегрузочные окна 8, в дне емкости размещено выгрузное окно 9, оборудованное заслонкой 10. Сверху емкости расположена крышка 11, на которой расположено загрузочное окно 12, а над загрузочным окном находится бункер 13 (объемом 0,5 м), снабженный заслонкой 14, также на крышке расположен патрубок 15 для ввода озоновоздушной смеси, вентилятор 16 для продувки емкости от озона после обработки семян и вытяжная труба 17, оборудованная заслонкой 18. Привод установки осуществляется с помощью трехскоростного электродвигателя 19 (первая скорость вращает валы со скоростью 60-70 об/мин, вторая скорость - 120-150 об/мин, третья скорость - 250-300 об/мин).

Способ обработки семян сельскохозяйственных культур реализуется с помощью устройства, работающего следующим образом.

Семенной материал загружается в бункер 13, подается питание на электродвигатель 19, приводящий в движение двухвальный активный рабочий орган, открывается заслонка 14 и семенной материал подается в емкость, через загрузочное окно 12, одновременно подается напряжение в озоногенератор и нагнетающее устройство, например вентилятор, производительностью 30 м³/ч (такая производительность вентилятора необходима для получения нужных нам концентраций). Семена находятся в емкости, в которой вращается активный двухвальный рабочий орган и перемешивает семенной материал. При этом рабочий орган формирует потоки вращающихся семян, движущихся по винтообразной траектории поступательно и противоположно направленных, что обеспечивает более качественную обработку. Если семена мягкие, легкоранимые, такие как соя, то валы вращаются со скоростью со скоростью 60-70 об/мин, если семена твердые, такие как кукуруза, то валы вращаются со скоростью 120-150 об/мин.

Время обработки семян равно 5-7 минутам при концентрации от 10 до 80 мг/м³. После этого открывается заслонка 10, электродвигатель включается на скорость 250-300 об/мин, и через выгрузное окно 9 семенной материал выгружается в емкость, в которой храниться до посева (срок хранения, при котором сохраняется эффект обработки, до 50 дней).

После этого заслонка 10 закрывается, открывается заслонка 18 и включается вентилятор 16, который выдувает оставшийся озон через вытяжную трубу 17.

Необходимо отметить, что чем больше срок отлежки после обработки, тем больше времени зерно должно находиться под воздействием озоновоздушной смеси.

Так, проведенные нами исследования показали, что обработанные семена повысили всхожесть по сравнению с контролем на 10-25%, при этом обработанные семена имели более кучные всходы. Также было отмечено, что на 20 день после посева обработанные растения опережали контроль на один лист (это говорит о сокращении вегетационного периода).