УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ВИБРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ СЕМЯН

Настоящее устройство для предпосевной стимуляции семян относится к сельскому хозяйству и предназначено для предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных культур, в том числе в тепличных и приусадебных хозяйствах, в контрольно-опытных семеноводческих станциях, в ботанических садах.
Из существующего уровня техники известно множество различных устройств, реализующих воздействие на семена перед посевом химическими веществами, например (Богданов В.Н. и др. Патент RU №2159529) механической или термической обработкой, например (Куриленко Н.И., Невзоров В.Н. Патент РФ №2350231; Деркачев И.П., Такунов И.П. Патент РФ №2249935), влиянию ионизирующих и неионизирующих, излучений (Кузин А.М. «Стимулирующее действие ионизирующего излучения на биологические процессы» М., Атомиздат, 1977, 134 с.), и т.д. Воздействуют на семена ультразвуком самых различных частот и интенсивностей или комбинацией ультразвука с другими физико-химическими воздействиями (Потапенко И.А. и др. Патент РФ №2174296). Семена, как правило, обрабатывают ультразвуком в ванне с водой или водными растворами микроэлементов и биостимуляторов. Наличие водной среды позволяет избежать потери акустической энергии при ее передаче от преобразователя к семенам, но при этом создает трудности в воспроизведении и интерпретации результатов. Сравнивать эффективность ультразвуковой обработки семян разных сортов и видов растений можно лишь в равных условиях, однако одинакового намачивания и набухания семян трудно достичь даже в сходных условиях, так как скорость набухания зависит от времени пребывания семян в водной среде, от ее температуры, от структуры и состояния оболочки семян и т.д. Очевидно, этими, а также рядом других факторов обусловлен большой разброс результатов исследования эффективности предпосевной обработки семян ультразвуком в водных средах. Семена, после такой обработки, требуют либо подсушивания, перед использованием обычных сеялок, либо специальных методов высева влажных семян (Пындак В.И. и др. Патент РФ №2368113, 2008 г.).
Многих недостатков методов предпосевной обработки лишен способ акустомеханической (вибромеханической, ультразвуковой) стимуляции семян в суховоздушном состоянии (Абрамов О.В., и др. А.С. 1748689, 1990, А.С. 1202092, 1985 г.).
Акустомеханическая (вибромеханическая) предпосевная обработка суховоздушных семян обладает целым рядом преимуществ перед остальными методами, используемыми для этой цели. Акустомеханическое воздействие на семена (в стимулирующих дозах) не приводит к мутациям, как это имеет место при их стимуляции ионизирующими излучениями. Окружающая среда не загрязняется, как при химической обработке. В отличие от механизмов действия лазерного излучения, высокочастотных и низкочастотных электромагнитных полей или постоянных магнитных и электрических полей, механизм биологического действия акустических колебаний на биологические объекты известен достаточно хорошо (Акопян В.Б., и др. Скрытый резерв роста и развития живых систем. Вестник с.х. науки, 1988, №4, (380), с. 96-105. Акопян В.Б., Ершов А.Ю., Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами, Москва, Из-во РГТУ им. Баумана, 2006, 223 с.), что позволяет заранее предсказывать результаты воздействия.
-5
-6
Под влиянием вибромеханического воздействия на поверхности сухих семян образуются микротрещины с размерами ~(10÷10) м. Их величину и количество можно изменять, регулируя режим обработки. Эти микротрещины снижают механическую прочность семенной оболочки и облегчают газо- и влагообмен. Семена после вибромеханической обработки быстро набухают и прорастают раньше обычного, растения лучше развиваются и дают более высокий урожай плодов, семян и зеленой массы. Во всех случаях эффект стимуляции роста и развития растений сохраняется, по крайней мере, во втором, дочернем поколении (Акопян В.Б., и др. В кн. «Использование физических и биологических факторов в ветеринарии и животноводстве», М., МВА, 1992, с. 28-29; Акопян В.Б. и др. Аграрная наука, 1999, №1, с. 34; Акопян В.Б., и др. Доклады ВАСХНИЛ, 1987, №8, с. 24-25).
Известно устройство (прототип), наиболее близкое к заявленному техническому решению, обеспечивающее ультразвуковую (вибромеханическую) обработку суховоздушных семян (Абрамов О.В, и др. Устройство для предпосевной обработки семян. А.С. 1748689, 1990), разработано специально для использования в крупных хозяйствах (колхозах), предназначено для обработки в протоке от единиц до сотен кг/час семян, при начальной загрузке не менее нескольких кг семян.
Недостатками данного технического устройства являются его непригодность для использования в малых крестьянских хозяйствах, на приусадебных участках, в ботанических садах, в тепличных хозяйствах, на контрольно-опытных станциях и т.д. вследствие исключительно высокой производительности, энергоемкости и крупных размеров и невозможности использовать для предпосевной обработки малого количества семян.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является создание универсального, малоэнергоемкого устройства для акустомеханической предпосевной обработки семян практически в любом количестве.
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство содержит бункер для семян, подлежащих предпосевной обработке, откуда семена через дозирующую щель направляются на наклонную металлическую ленту, с обратной стороны которой наклеены пьезокерамические преобразователи электрического сигнала в механические колебания резонансной (для данного преобразователя) частоты, приводящие к вибрации поверхности металлической ленты. Влияние вибрации на семена приводит к возникновению на их поверхности микротрещин, облегчающих газо- влагообмен, что способствует ускорению их прорастания и развития. Амплитуду колебаний меняют изменением напряжения на пьезопреобразователях, питаемых генератором с регулируемым выходом, время стимулирующего вибровоздействия на семена - изменением наклона металлической ленты. По металлической ленте семена, подвергаясь вибровоздействию, самопроизвольно, со скоростью, зависящей от массы и формы семян, амплитуды колебаний ленты и ее наклона перемещаются к приемному бункеру. (Рис).
Растения, выросшие из семян, подвергнутых вибромеханической обработке, более устойчивы к различным заболеваниям и неблагоприятным условиям внешней среды. Поэтому химическое протравливание семян может быть исключено из технологического процесса их подготовки к севу. В результате, уменьшается степень загрязнения окружающей среды небезвредными веществами. После вибромеханической обработки в суховоздушном состоянии семена сохраняют повышенную всхожесть в течение многих месяцев, что позволяет готовить их заранее. В результате, отпадает необходимость в сверхпроизводительной, а следовательно, дорогостоящей посевной технике.
Предлагаемое техническое устройство характеризуется тем, что имеет бункер для семян, подлежащих предпосевной обработке (1), дозирующую щель (2), наклонную металлическую ленту (3), с наклеенными на нее с обратной стороны пьезоэлементами, питаемыми генератором с регулируемым выходом (4), бункер для приема обработанных семян (5), стойку для регулировки наклона металлической ленты (6).
Возможности предлагаемого устройства реализуются следующим образом: семена загружают в бункер для семян, устанавливают ширину дозирующей щели, обеспечивающую требуемую подачу семян на металлическую ленту, включают генератор и производят вибромеханическую обработку семян, устанавливая время обработки наклоном металлической ленты.
Таким образом, совокупность отличительных признаков описываемого устройства обеспечивает достижение указанной цели.
В результате проведенного анализа уровня техники предпосевной виброобработки семян, источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной полезной модели, не обнаружен, следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию "новизна".
Таким образом, изложенные выше сведения свидетельствуют о том, что заявленная полезная модель, предназначенная для предпосевной акустомеханической обработки семян, обладает заявленными выше свойствами. Для устройства в том виде, как оно охарактеризовано в изложенной формуле полезной модели, нет технических препятствий его практического осуществления. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию "промышленная применимость".