RU2013915C1

RU2013915C1 - Device for preseeding treatment of seeds

Info

Publication number: RU2013915C1
Authority: RU
Inventors: Михаил Константинович Прокофьев; Юлия Глебовна Поспелова; Виктор Михайлович Плетенев
Original assignee: Михаил Константинович Прокофьев; Юлия Глебовна Поспелова; Виктор Михайлович Плетенев
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: installation has mixing chamber 2, charging 1 and discharging 5 capacities and forced pipeline 6. The mixing chamber is made in the form of pipeline and has charging 11 and reaction 12 zones which provides with group of hydrodynamic emitter 3 working in developed cavitation. Discharging zone 1 operates by mixing and moving seeds through the pipeline in the form of yet another hydrodynamic emitter. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для предпосевной обработки пшеницы, ржи, ячменя, хлопчатника и других культурных растений непосредственно перед посевом. The invention relates to agriculture and can be used for pre-treatment of wheat, rye, barley, cotton and other cultivated plants immediately before sowing.

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. A known installation for processing seeds of various crops, in which the seed is treated with a solution of trace elements and hydraulic shocks (ed. Certificate. USSR N 873912, class A 01 C 1/00, 1980). The installation contains a bath for the solution of microelements, to the bottom of which a water hammer emitter with two tungsten electrodes installed in parallel is passed through the membrane wall. The seeds to be processed are immersed in a bath with a solution of trace elements. A voltage is supplied from a high voltage source to two tungsten electrodes located parallel to the center of the emitter. An electric discharge occurs between them, and, as a result, a water hammer. Processing is carried out for 1 min, with pulses every 10 s. Seed germination during such treatment reaches 96%, however, the installation is not technologically advanced due to the need to use a high voltage source in a water bath and does not allow to process a large amount of seed material.

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. According to the invention according to US patent N 2192781 (declared. 07.23.1987, published. 01.27.88) pre-sowing treatment of seeds is carried out in the water-vapor phase in a rotating chamber container. The installation includes: a rotation chamber, a device for moving seeds in the chamber, a water inlet device, measuring water in the chamber, withdrawing water from the chamber, a device for controlling the amount of water absorbed. The amount of water and steam is controlled during processing by absorption by seeds by weighing the chamber. Water enters the chamber along the chamber wall above the seed level. The seed treatment time depends on the rate of water absorption by the seeds, and then the seeds rotate for another 1-2 days to 1 week, after which the seeds are dried. Seed treatment in this installation gives good results in increasing their germination, however, this requires a large investment of time and complex equipment.

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. A known method of presowing treatment of seeds using sequential exposure to ozone and high voltage (ed. Certificate. USSR N 1642944, class A 01 C 1/00, 1989). A known device for implementing the method according to the specified author. St. consists of an ozonization chamber with an ozonizer located in it, a loading hopper located above the chamber, a vertical pipe of conductive material, and an additional intermediate hopper located between the camera and the vertical pipe. Seeds are first exposed to ozone and then high voltage to destroy microflora on the seeds and stimulate cells. The specified device does not allow to achieve uniform rolling of seeds from the hopper, which does not always allow to stimulate precisely the seed cells without stimulating the microflora.

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. Closest to the proposed invention is a plant for pre-sowing seed treatment using the principle of seed treatment by hydraulic shock in an aqueous medium. The installation includes: a hydrodynamic mixer, which is a mixing chamber equipped with a hydrodynamic emitter with guiding grids to ensure a cavitation effect, a hopper with a screw device that feeds seeds into the nozzle zone, and a receiving tank.

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. The pressure in the hydromechanical mixer is created using a pump. Seeds are fed at a rate of 0.1-0.4 kg / s at a feed water pressure of 3-10 atm. Processing is carried out twice. The plant productivity is about 0.4 t / h. However, the indicated plant productivity is small for seed treatment of large farms, which leads to the production of heterogeneous seed even within the same farm. Moreover, the design of the screw group of the installation gives failures and stops in operation, leads to crushing of seeds and their mechanical damage, requires additional energy costs, while some of the seeds located in the wall part of the chamber are not processed, which leads to a decrease in the quality of processing of seed .

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. The objective of the present invention is the creation of a high-performance, technological installation for pre-sowing seed treatment, which allows to improve the quality of seeds by eliminating their heterogeneity, ensuring evenness of seeds for maturity, size, germination energy, overcoming their hardness.

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. According to the invention, there is provided a plant for pre-sowing seed treatment comprising loading and unloading containers and a mixing chamber made in the form of a pipeline having loading and reaction zones. The reaction zone is equipped with at least 3 hydrodynamic emitters operating in the developed cavitation mode, the axes of which are located in the same plane perpendicular to the longitudinal axis of the mixing chamber. The loading zone of the pipeline is equipped with a means of mixing and advancing the seeds forward, which uses another hydrodynamic emitter located at the end of the mixing chamber along its longitudinal axis, the second end of the chamber is connected to the discharge tank, which, in turn, is connected through the suction pipe communicated at the other end with hydrodynamic emitters of the reaction and loading zones.

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.The drawing shows a General diagram of the installation. The installation comprises a loading tank (hopper) 1, a mixing chamber 2, hydrodynamic emitters 3.3 ¹ , an orienting device 4, an unloading tank 5, a discharge pipe 6, equipped with a flow metering valve 7, a pressure gauge 8, a pump 9, and a suction pipe with a filter 10 Hydrodynamic emitters are attached to the camera body using a ball joint.

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.The installation works as follows: the unloading (or receiving) container 5 is filled with water in an amount of 90-110% of the weight of seeds intended for single processing (for example, for 4 tons of seeds 3.6-4.4 m ^{3 of} water). Water from the indicated container through the filter 10 by the pump 9 is pumped through the installation under a pressure of 3-10 atm for 10-15 minutes to activate it, increase the content of dissolved oxygen, as a result of which its pH rises. It is desirable to make the filter 10 double so that water enters the emitters 3.3 ¹ without any impurities. The seeds, for example, of cotton, are conveyed to the hopper by a belt conveyor 1. The liquid stream exiting the emitter 3 ¹ extracts the seeds and starts to process them, mixes them, soaks them and moves wet seeds into the reaction zone under a group of emitters 3. To increase the productivity of the plant, increase the number of mixing chambers with one common loading capacity. Productivity in this case increases to 5-8 t / h (1.5-3 kg / s). When the seeds move through the region of maximum cavitation, the seeds are exposed to shock waves, while the pores open, the inhibitors are washed out from the pores, and water penetrates inside. The treatment time is the transit time of the seeds through the active cavitation zone - 1-3 s. When processed and locked, the seeds absorb about the same amount of water as they weigh. Healthy seeds have a minimum gap between the seed core and the membrane, and water, penetrating through the pores, envelops the core with surface tension, making the seed heavier, as a result of which the seeds sink. In immature seeds, the gap between the seed core and the membrane is much larger than the pore sizes and water is held in the pores by surface tension. Unripe seed pops up. That is, there is a separation of seeds by performance. Seeds, passing the reaction zone, are thrown out with the water into the receiving tank 5 and remain in the water for 6-8 hours for even more saturation with water. By the end of this time, the sprout has grown.

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. Some varieties of cotton are distinguished by their hardness, therefore, the exposure time in water increases in general to 20-24 hours. Short-term effects of cavitation lead to active growth of embryos, which hatch by the end of 16-18 hours and the seed is ready for sowing. Seedlings appear 3-5 days earlier than the control; moreover, seeding rates are reduced due to the achievement of complete germination of seeds and rapid development of the root system. Rapid growth of the root system, for example, in cotton leads to intensive plant growth, increased yield, simultaneous crop ripening, increased yield of the first varieties by 10-20%, reduced irrigation water consumption rates, reduced processing costs, a sharp improvement in the ecological situation due to more full consumption of fertilizers and reduce their flushing. In addition, centralized seed preparation reduces the number of seed treatment points treated with pesticides and, accordingly, a decrease in the number of people in contact with poisons. The uniformity of seed over the entire area of the farm is ensured.

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. The table shows the results of the study of seeds treated on the installation. The described installation allows you to get a uniform seed for large farms, because allows to organize, due to the high productivity of the installation, a centralized mining station for one per 2000 ha.

Claims

PLANT FOR PRESEEP SEED TREATMENT OF SEEDS, comprising a mixing chamber equipped with a hydrodynamic emitter operating in the developed cavitation mode, a loading tank and an unloading tank with a suction pipe and a discharge pipe, characterized in that the mixing chamber is made in the form of a pipeline with loading and reaction zones, moreover, a hydrodynamic the emitter is located at the end of the loading zone of the chamber along its longitudinal axis, the second end of the chamber is connected to the discharge tank, and the reaction zone is equipped with for at least two additional hydrodynamic emitters, whose axes are located in one plane perpendicular to the longitudinal axis of the mixing chamber, with one end of the discharge line communicates with hydrodynamic emitters, and another - with a suction nozzle unloading capacity.