Способ изготовления семенных капсулсемяносителей и установка для его осуществления

 

юярн".-Р. Т=..т1., еоиая;(Союз Советских

Социалистических

Республик (щ 725593 ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30.1171 (21) 1719997/30-15 (51)М. Кл.

A 01 С 1/06 с присоединением заявки ¹ 2391451/30-15

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет по пп. 2-6 31.08.76

Опубликовано 0504)3(1 Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 10. 04. 80 (53) V4K631.531. 18 (088.8) (72) Автор изобретения

Т. Т. Аракелян

Ъ (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕМЕННЫХ КАПСУЛСЕМЯНОСИТЕЛЕЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам и установкам для изготовления семенных капсул, вносимых при посеве в почву как удобрение всех нужных видов и 5 форм для сельскохозяйственных культур.

Известно драживание .семян (пеллетирование) и устройства для осуществления этого способа. Однако этот способ внесения малых доз удобрений преследует весьма узкую цель — повышение посевных качеств се:мян обогащением (обволакиванием) их незначительным количеством слабокон- центрированных минеральных и органических удобрений (для предохранения от ожогов семян и всходов) .

Известен способ применения ионообменных субстрактов (ионнтов) для выращивания растений в искусственных 2тт условиях с ограниченной емкостью.

Но из-эа отсутствия рациональных способов внесения ионитные удобрения пока представляют интерес только для гидропоники и телец как носителей питательных веществ. Внесение же ионитных удобрений вразброс не дает должного эффекта в повышении урожая зерновых, и кроме того, ионообменные процессы обуславливаются, в основнсм, биохимическими действиями почвенных микроорганизмов и сорняков.

Иэ-за несовершенной техники внесения (вразброс) ионитные удобрения фактически функционируют как медленнодействующие удобрения с незначительными корректирующими действиями. При таком внесении ионитных удобрений беэ сочетания с другими удобрениями, когда они должны абсорбировать всю потребную норму удобрений, конитные удобрения расходуются в больших количествах.

Применение мелкораздробленных высококонцентрированных удобрений при дражировании неприемлемо, так как сразу наступает полная гибель семян и проростков.

Известен также способ изготовления семенных капсул — семяносителей путем заполнения наполнителем форм, введения в каждую из них семян сельскохозяйственных культур и формирования капсулы (1). Однако эти капсулы изготавливаются не иэ питательной массы, так как преследуют цель предохранить семя от механических повреждений, и потому в качестве удобрения использоваться не могут.

725593

Целью данного изобретения -является создание способа изготовления такйх семенных капсул, которые могли бы использоваться B качестве удобрения для питания в полной дозе растений HB йротяженйи всего"вегета1(ионного периода без дополнительного дробного внесения удобрений в почву.

Предлагается способ йзготовления семенных капсул (семяносителей) путем заполнения наполнителем форм, 1О " введения в каждую из них семени сельс кохозяйственных культур, в котором перед закладыванием наполнителя (органические удобрения н связующее) в

4opMH "â -последние"ввбдят эаранее пюиготовленные гранулы медленно и про- 15 должительно действующих, программнодействующих (покрытых оболочками) и

Корректируияцих (ионитных) удобрений с

" учетом" конкретных почвенно-климатических и агротехнических условий, а

"перед введением семени на наполнитель укладывают буферное вещество в . виде навоза, бурого угля и др., на котором размещают семя, при этсм капсу, лы формируют в форме калиброванных шариков. Для изготовления капсул по данному способу предлагается установка, со-держащая барабан;- на поверхности которого на одинаковом расстоянии по дуге и по образующей размещены полусферические ячейки (формы), и после""" д(бвательйо установленные над барабаном с возможностью взаимодействия с ним бункер для подачи в ячейки напол йителя, средство для поштучной пода- З5 чи семян в ячейки с наполнителем и устройство для формирования семенных капсул a форме калиброванных шариков, вйпо)тненйое в виде цилиндра с выступами, имеющими внутри полусферические О полости, образующие вместе с ячейками барабана сферические полости и привод, (2), в который допслнительно над барабаном установлены читатель гранулированных удобрений, установленный @ перед приспособлением для подачи напжтйите тя, а между последним и средством для поштучной подачи семян последовательно установлены устройство для образования углубления в наполнителе, размещенном в ячейке барабана, приспособление для подачи буферногс» a ecisa в ячейки и устройство для образования углубления в буферном веществе для семян, при этом за устроййтвом ля формирования семенных капсул над поверхностью барабана раз" мещены нагреватели, а внутри бараба- на установлено приспособление для выталкивания готовых семенных капсул.

Устройство для образования углуб- 46 ленйя в йаполнителе и устройство для образования углубления в буферном ве

-ществе могут бйть выполненЫ в "виде . цилиндра с"полусферическимй выступаМи на его поверхности, предназначей- 45 ними для взаимодействия с ячейками бараба на .

Целесообразно средство для поштучной подачи семян выполнить в виде бункера для семян и размещенного под

Ним синхронно вращающегося с барабаном цилиндра с карманами íà его noBерхности для поштучного размещения в них семян, причем для передачи семени иэ кармана цилиндра в. ячейку барабана установлен неподвижный гибкий отражатель.

Целесообразно также приспособление для выталкивания готовых капсул из ячеек барабана выполнить в виде установленного внутри полого барабана эксцентричного валика, взаимодействующего -с подпружиненными штырями, укрепленными в теле барабана под каждой ячейкой, имеющей в дне отверстие для прохода штыря.

На фиг. 1 изображена схема семенной цельной капсулы, изготовленной по йредлагаемому способу; на фиг. 2— разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — схема семенной составной капсулы; на фиг..4разрез Б-Б фиг. 3; на фиг. 5 †. схема установки; на фиг. б — разрез В-В фиг. 5; на фиг. 7 — схема питателя гранулированных удобрений; на фиг. 8 бункер для подачи в ячейки наполнителя; на фиг. 9 — схема устройства для образования углубления в наполнителе; на фиг, 10 — разрез Г-Г фиг. 9; на фиг. 11 — схема приспособ ления для подачи буферного вещества; на фиг. 12 — схема устройства для об разования углубления в буферном веществе; на фиг. 13 — схема цилиндра с карманами и бункера (средство для поштучной выдачи семян); на фиг. 14

-схема цилиндра с карманами и барабана (средство для поштучной выдачи семян); на фиг. 15 — разрез Д-Д фиг. 14;

:на фиг. 16 — схема устройства для формирования семенных капсул; на фиг. 17 — схема приспособления для выталкивания "готовых"семенных капсул; на фиг. 18 — схема семенной капсулы упрощенной структуры.

В семенной капсуле (цельной), изображенной на фиг. 1 и 2, откалиброванное и полновесное зерно 1 перед помещением в"капсулу проходит все нужные предпосевные обработки, в том числе воздействие на него физическими факторами (радиационным или . лазерньм.излучением, импульсами высоконапряженного электротока, ультразвуком, магнитным полем и другими) на заводах производства семенных капсул.

Семя окружено нагретым до 70 С .порошкообразным,буферным веществом 2 (навоз, бурый уголь и др.), предназначенньм для предохранения семени от увлажнения до сушки капсулы. Основную часть объема капсулы занимает органическое удобрение (наполнитель) 3, в состав которого входят навоз, торф, 725593 или их смесь, бурый уголь или другие местныя органические удобрения, их сушат, измельчают и просеивают через сито с отверстиями площадью порядка

0,7 мм . Затем полученную однородную

2 массу перемешивают со связующим 5 (0,01-0,02%-ный раствор полиакриламида или 2-1,5%-ный раствор пектинового клея, поливинилацетат в латексной форме и др.) и водой до предела пластичности, получая однородную смесь- )0 наполнитель.

Благодаря большой поглотительной (сорбционной) способности и буферности наполнитель поглощает излишние растворы. питательных элементов семяносителя (капсулы), а затем отдает растению по потребности — в качестве регулируемого питания.

Питательные вещества самого наполнителя в виде обменно поглощенных ионов к растению поступают также по © потербности в качестве авторегулируемого питания.

Гранулы 4 медленнодействующих, программнодействующих и корректирующих (ионитных) удобрений размещены в 25 семяносителе на расстоянии h от семени (фиг. 1 и 2) .

Медленнодействующие удобрения {мочевино-формальдегидные, силикометафосфат кальция, фритты, торфотуки и др.) 30 в течение всего вегетационного периода поступают в почвенный раствор со сла.бой концентрацией и зерновые (пшеница) поглощают метаболически, что приводит к экономии внутренней энергии. В кап- 3g суле (семяносителе) сочетание их с органическими удобрениями избавляет обоих от своего основного недостатка, т. е. азотные медленнодействующие удобрения — от высокой бактериологи- 4О ческой активности, а органические— обогащаются минеральными солями при функционировании в почве.

Программнадействующие удобрения являются эпизодически действующими аналогами медленнодействующих удобрений. для их получения гран )лы нужных форм удобрений покрывают гидрофобной оболочкой из пластиков (акриловая смола, виниацетат, полиакриловая кис- 50 лота, парафин, сера и др.), которые в результате разрушения (разложения) в почве, в предусмотренные моменты вегетации, вступают в действие †. оатавляют питательные элементы в почвенный раствор. Нужные сроки {программированное время) сохранения удобрения в неизменнсм виде в таких капсулированных удобрениях достигаются подбором материала, толщины и обработки оболочки, а также подбором диаметра гранул.

Таким образом полученные программнодействующие удобрения заменяют действие основного (предпосевного) и дробного внесения (подкормок) трехфазовой системы удобрения. Учитывая стадийное развитие культур, указанные удобрения вступают в действие в критические периоды жизни растения (когда отсутствие или диспропорция данного питательного элемента резко снижает урожай) и в периоды максимальной эффективности (когда наличие данного питательного элемента оказывает наибольший эффект) .

Корректирующие (ионитные) удобрения представляют собой химически активные полимерные вещества, обладающие способностью к обменному поглощению ионов питательных элементов минеральных рдобрений. Кроме известныМ

Многочисленных ионообменных смол про» мышленного производства (анионит

АН-1, катионит Ку-1 и др.) известны весьма дешевые перспективные кустобиолиты украинских месторожпений, обладающие сорбционной и ионообменной способностью, какими являются бурые угли, лигниты и торфы. Вся масса адсорбированных в органических и ионитных удобрениях ионов питательных веществ в составе семяносителя используется по новому назначению — только как корректирующее питание для каждого растения отдельно.

Составная капсула (фиг. 3 и 4) содержит семя 1, наполнитель 3, гранулы 4 высококонцентрированных удобрений, тонкий слой клея (например пектиновый) 5. При соблюдении известных правил и условий в состав семяносителя включаются также необходимые формы микроудобрений, бактериальные удобрения (азотобактерин, фосфоробактерий), физиологически активное вещество (препарат тур-хлор-холинхлориды) .

Как резервное мероприятие для нейl трализации маловероятной излишней кислотности компонентов семяйосителя в наполнитель можно включить некоторое количество гашеной извести или мела.

Способ изготовления таких капсул заключается в том, что заранее подготовленные гранулы 4 высококонцентрированных удобрений вводят в форму, затем заполняют ее наполнителем 3, на который укладывают буферное вещество 2, а на последнее кладут семя

1. После чего формируют капсулу в форме калиброванного шарика.

Общая схема установки для осуществления способа изображена на фиг. 5.

Установка включает полый барабан б, на поверхности которого на одинаковом расстоянии по дуге и по обра" зующей размещены ячейки (формы) 7 (фиг. 6), которые на дне заканчиваются полусферой 8, а сверху имеют цилиндрическую форму 9 (фиг. 7). Над барабаном б установлены с возможно-. стью взаимодействия с ним питатель 10

725593

Устройство 16 для формирования се менных капсул в форме калибрг>ванных шариков выполнено в виде цилиндра 34 (фиг, 16) с выступами 35, имеющими внутри полусферические полости 36, образующие вместе с ячейками 7 барабана б сферйчЕские полости 37. Выступы цйлиндра выполнены из фторопластовоrî материала, Цилиндр 34 и барабан б вращаются синхронно.

Приспособление 19 (фиг. 5) для выталкивания готовых капсул выполнено в виде установленного внутри полого барабана б эксцентрикового валика 38 (фиг, 17), взаимодействующего с под.пружиненными штырями 39, укрепленными l5 в теле барабана б под каждой ячейкой

7, имеющей в дне отверстие 40 для прохода штыря 39 °

После такой разгрузки семяносите" ли падают на наклонный сетчатый лоток

2О 41 (фиг. 5 и 17), где под током горя"чегО воздуха совершается дальнейшая сушка. После охлаждения семенные капсулы-гбтови к длительному хранению.

Для ускорения сушки семенной капсулы наполнитель 3 в питающий бункер 11 поступает нагретым до 70 С.

На фиг. 18 изображен семяноситель упрощенной "струков "уры. Зерно 1 вставля30 — ется во влажный наполнитель 3 и находится в такой среде до окончания суш ки семяносйтеля, что вполне допустимо. Для производства цельного семяносителя такой" структуры из установки исключаются узлы 12 — 14 (фиг. 5) .

Работа установки заключается в равномерном вращении барабана и в последовательном действии íà его ободе установленных узлов. В результате "этого узлы постепенно подают все компбйенты семяносителя в ячейки, формируют калиброванный шарик-капсуЛу, суШат его,и готовый семяноситель

45 ;на предлагаемом устройстве семенные капсулы позволяют испольэовать их в " качестве удобрения для питания в полкой дозе растений на протяжении все "ro вегетационного периода беэ допол$0 :íèòåëüíoãâ дробного внесения удобрений в почву.7

Ъ (фиг. 5) гранулированных удобрений, бункер 11 для подачи в ячейки йапол- нителя 3, устройство 12 для обра зова= ния углубления в наполнителе 3, приспособление 13 для подачи буферйого вещества 2, устройство 14 для образования углубления в буферном веществе

2 для семени 1 средство 15 для йоштучной подачи семян в ячейку 7, уст - ройство 16 для формирования семенных капсул. Далее над поверхностью барабана установлены нагреватели 17 (индукционные и радиационные) . Оставша"= яся свободная поверхность барабана б охватывается сетчатой лентой 18 для

ЩЗЯбтйфащенйя выпадания из вращающе гося барабана 6 семяносителей. После чего размещено приспособление 19 для выталКивания готовых капсул. Барабан получает движение от привода 20 (фиг. 6) .

Питатель 10 гранулированных удобре ний (фйг. 7 ) неподвижно з акреплен над вращающимся барабаном б и имеет пять трубок 21, куда из доваторов (на чертеже не показано) поступает нужное количество гранул 4 (для одного семейи) высококонцентрированных медленнодействующих, программнодействующих и корректирующих удобрений.

Трубки 21 открываются общей заслонкой 22 с -помощью кривошипно-шатунного механизма 23 синхронно с вращающимся барабаном 6 и гранулы 4 попадают на дно ячеек 7.

Бункер 11 для подачи в ячейки T наполнителя 3 (фиг. 8) имеет воронку

24, в которой размещены лопастные валики 25, обесйечиваю@ие подачу наполнителя 3 в ячейки 7. Плотность (по- . ристость) наполнителя (семяносителя)

- плавно-регулируется непрерывным изменением величины угловой скорости вращения лопастных валиков 25, а -также изменением влажности наполнителя. — -

Устройство 12 для образования углублений 26 в наполнителе (фиг. 9 и

10), а также устройство 14 для образования углублений 27 в буферном веществе (фиг. 12) каЖдое -выполйейо""в " виде цилиндра 28 с полусферическимивыступами 29 для взаимодействия -с ячейками 7 барабана 6. Выступы 29-вы;полнены из фторопластового материала. выбрасывается иэ барабана, Изготовленные указанным способсм

Приспособление 13 для подачи буферного вещества в ячейки 7 (фиг. 11) выполнено аналогично питателю 10 . (филЬ.-.7) .

Средство 15 (фиг. 5) для прштучной подачи семян в ячейки BHIIQJIHBHQ в виде бункера 30 (фиг. 13) для семян и размещенного под ним синхронно вращающегося с барабаном 6 цилиндра

31 с карманами 32.

Для передачи семени из кармана 32 цилиндра (фиг. 14 и 15) в ячейку 7 барабана б установлен неподвижный гибкий отражатель 33.

Формула изобретения

b0

1. Способ изготовления семенных капсул — семяносителей путем запол,нения наполнителем форм, введения в каждую из них семени сельскохоэяйственйых культур и формирования капсул, отличающийся тем, что, с целью воэможности использования семенных капсул в качестве удобрения

) ля питания в полной дозе растений. на протяжении всего вегетационного периода беэ дополнительного дробного внесения удобрений в почву, перед эа725593

А фиг 1 фиг Я кладыванием в форму наполнителя, в. качестве которого используют органические удобрения и связующее, в формы вводят заранее приготовленные гранулы медленно и продолжительно дейст- . вующих, программнодействующих (покрытых оболочками) и корректирующиХ (ионитных) удобрений, а перед введением семени на наполнитель укладывают буферное вещество в виде навоза, бурого угля и др., на котором размещают семя, при этом капсулы формируют в форме калиброванных шариков.

2. Способ поп. 1, отличаюшийся тем, что формирование капсул в форме калиброванного шарика. осуществляют после введения в нее се- 15 мени при наполнителе, находящемся в состоянии пластичности.

3. Установка для изготовления семенных капсул по пп. 1, 2, содержащая барабан, на поверхности которого ;д на одинаковом расстоянии по дуге и по образующей размещены полусферические ячейки (формы), и последовательно установленные над барабаном с возможностью взаимодействия с ним бункер для подачи в ячейки наполнителя, средство для псштучной подачи семян в ячейки с наполнителем и устройство для формирования семенйых капсул в форме калиброванных шариков, выполненное в виде цилиндра с выступами, имею- ющими внутри полусферические полости, образующие вместе с ячейками барабана сферические полости, и привод, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что дополнительно над барабаном установлены питатель гранулированных удобрений, установленный перед йриспособлением для подачи наполнйтеля, а между последним и средством для -поштучной подачи семян последовательно установле- 40 ны устройство для образования углубления в наполнителе, размещенном в ячейке барабана, приспособление для подачи буферного вещества в ячейки и устройство для образования углубления в буферном веществе для семян, при этом эа устройством для формирования семенных капсул над поверхностью барабана размещены нагреватели, а внутри барабана установлено приспособление для выталкивания готовых семенных капсул.

4. Установка по и. 3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что устройство для образованйя углубления в наполнителе, а также устройство для образования углубления в буферном вещест ве каждое представляет собой цилиндр с полусферическими выступами на его поверхности, предназначенными для взаимодействия с ячейками барабана.

5. Установка па п. 3, о т л ич а ю щ а я с я тем,. что средство для поштучной подачи семян выполнено в виде бункера для семян и размещенного под ним синхронно вращающегося с барабаном цилиндра с карманами на его поверхности для псштучного размещения в них семян, причем для передачи семени из кармана цилиндра в ячейку ба рабана установлен неподвижный гибкий отражатель, 6. Установка по п. 3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что приспособление для выталкивания готовых капсул из ячеек барабана выполнено в виде

;установленного внутри полого барабана эксцентричного валика, взаимодей,ствующего с подпружиненными штырями, укрепленными в теле барабана под каждой ячейкой, имеющей в дне отверстие для прохода штыря.

Источники информации, принятйе вО вниманий при экспертизе

1. Патент США Р 3561159, кл. 47-57.6, опублик. 1971, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 1846248/30-15, кл. А 01 С 1/00.

725593 фиь l фиг. 16 фиг 18

Составитель М. Борейко

Техред Ж.Кастелевич Корректор Ю. Макаренко

Редактор О. Иванова

Тираж 723 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Рау,ская наб,, д. 4/5

Заказ 538/1

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4