СПОСОБ ОТБОРА БИОЛОГИЧЕСКИ ЦЕННЫХ СЕМЯН Российский патент 2002 года по МПК A01C1/00 B03C9/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для отбора и селекции биологически активных семян.

Известны способы [1] отбора (разделения) биологически ценных семян, заключающиеся в том, что семена с учетом их влажности и др. характеристик однократно разделяют в электростатическом поле на фракции повышенной и пониженной биологической активности семян.

Известны также способы [2] отбора (калибровки) биологически ценных семян, заключающиеся в многократном диэлектрическом сепарировании семян и выделении фракций с повышенной и пониженной их биологической активностями.

Существенным недостатком таких способов является низкая точность диэлектрической (электростатической) сепарации семян с учетом их биологической ценности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества отбора биологически ценных семян путем увеличения разрешающей способности их диэлектрического сепарирования. Известно, что крупный и развитый зародыш (свойственный биологически ценным семенам с высокими энергией прорастания, всхожестью, силой начального роста и жизнеспособностью ) содержит в основном связанную влагу, имеет высокое электрическое сопротивление (относительно частей эндосперма) и соответственно низкую величину диэлектрической проницаемости. Последняя характеризует ослабление внешнего электрического поля в диэлектрике (семени) поляризационными зарядами. Семена с такими зародышами слабо притягиваются к электродам сепаратора и попадают во фракционную емкость семян, имеющих повышенную биологическую активность. Увеличить различие величин диэлектрической проницаемости у семян с повышенной и пониженной биологической активностями (повысить разрешающую способность разделения) возможно путем искусственного увлажнения (высушивания) массы семян, подвергающихся сепарации. При этом влажность семян с низкой биологической активностью (по отношению к семенам с повышенной биологической активностью) будет резко возрастать (убывать).

Такой технический результат достигается тем, что в способе отбора биологически ценных семян, основанном на их диэлектрическом сепарировании, выделяют две фракции семян с повышенной и пониженной их биологической активностями.

Отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в том, что проводят дополнительные циклы сепарирования, заключающиеся в том, что фракцию семян с повышенной биологической активностью увлажняют или сушат, после чего осуществляют повторное диэлектрическое сепарирование с выделением новой фракции семян с более повышенной их биологической активностью. К тому же количество циклов сепарирования семян определяют согласно требуемой величине их биологической активности. При этом предварительно увлажняют или сушат очередную фракцию семян на 1...10% по величине абсолютной влажности выше или ниже относительно ее значения для предыдущей фракции с повышенной биологической активностью семян.

Пример реализации предложенного способа
1. В загрузочный бункер диэлектрического (барабанного с бифилярной двухпроводной обмоткой) сепаратора помещают требуемые для биологического отбора семена, на которые действуют электрическая (обусловленная поляризацией семян и стремящаяся притянуть семена к поверхности барабана), центробежная (обусловленная вращением барабана) и гравитационная силы. От соотношения этих сил зависят расположение зон (точек) отрыва семян от поверхности барабана и траектории их движения, в направлениях которых установлены соответствующие две разделительные фракционные емкости. Семена с более развитым зародышем, физиологически зрелые (с большей силой роста), с большей плотностью и массой (значительным запасом питательных веществ) содержат высокий процент связанной влаги, при этом семена имеют малые значения диэлектрической проницаемости и соответственно электрической составляющей притяжения, а следовательно, легко отрываются от поверхности барабана и попадают при его вращении в первую разделительную фракционную емкость с повышенной биологической активностью семян. Семена же с меньшими массой, плотностью, развитостью зародыша содержат низкий процент связанной влаги и имеют высокие значения диэлектрической проницаемости и электрической составляющей притяжения, и (имея более крутую траекторию движения) попадают при вращении барабана во вторую разделительную фракционную емкость с пониженной биологической активности семян. Разделение семян для различных культур растений осуществляется установкой соответствующей (для определенной культуры) величины напряжения на обмотке барабана диэлектрического сепаратора.

2. Полученную фракцию семян с повышенной биологической активностью увлажняют или сушат на 1...10% по величине абсолютной влажности выше или ниже относительно ее значения для предыдущей фракции с повышенной биологической активностью семян. Увлажнение осуществляют, например, путем впрыска воды с дальнейшим механическим перемешиванием определенной массы семян, а сушку - посредством подачи в камеру или помещение теплого воздуха ( с температурой не более 45^oС). Контроль фактической влажности осуществляют типовым влагомером семян.

На чертеже показаны временные (t-время) зависимости изменения абсолютной влажности (W, %) семян с пониженной (кривая 1) и повышенной (2) их биологической активностями. Зависимости, приведенные сплошными линиями, характеризуют операцию увлажнения семян, а зависимости, приведенные пунктирными линиями, - операцию их сушки. Влажность (кривая 1) семян с пониженной биологической активностью (по отношению к семенам с повышенной, кривая 2, биологической активностью) более резко возрастает. Это связано с нарушениями функций мембран, структуры белка и др. компонентов семян с низкой биологической активностью [3] . Оптимальное время увлажнения (t_у) и сушки (t_c ) семян выбирают для максимального (разброса значений влажности W₁ и W₂, W₃ и W₄ семян с повышенной и пониженной биологической активностями) значения разрешающей способности сепарирования, а также с учетом сорта, биохимического состава, минимального расхода энергии сортирования и др. факторов.

3. Увлажненные или подсушенные семена повторно помещают в загрузочный бункер диэлектрического сепаратора, под воздействием неоднородного электрического поля и центробежных сил которого происходит выделение новой фракции семян уже с более повышенной биологической активностью относительно предыдущей фракции семян.

4. Такой цикл дополнительного сепарирования, включающий увлажнение или сушку семян с последующим их сепарированием, может повторяться многократно. Количество же таких циклов сепарирования семян определяют согласно необходимой точности отделения семян с повышенной биологической активностью.

Реализация предлагаемого способа позволяет существенно повысить качество отбора биологически ценных и элитных семян.

Источники информации:
1. Будзко И. А., Бородин И. Ф., Тарушкин В. И. Новый метод разделения семян зерновых культур в электростатическом поле // Вестник сельскохозяйственной науки, 10, 1972, с. 98-106.

2. Кузьмин И. И., Тарушкин В. И. др. Электрокалибровка семян кукурузы // Вестник семеноводства в СНГ, 1-2, 1999, с. 47-52.

3. Третьяков Н. И. Физиология растений сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 2000.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для отбора и селекции биологически активных семян. Способ отбора биологически ценных семян основан на диэлектрическом сепарировании семян. Выделяют две фракции с повышенной и пониженной биологической активностями. После этого фракцию семян с повышенной активностью увлажняют или сушат. Затем осуществляют повторное диэлектрическое сепарирование с выделением новой фракции семян с более повышенной их биологической активностью. Реализация способа позволяет существенно повысить качество отбора биологически ценных и элитных семян. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ отбора биологически ценных семян, основанный на диэлектрическом сепарировании семян и выделении двух фракций с повышенной и пониженной их биологической активностями, отличающийся тем, что проводят дополнительные циклы сепарирования, заключающиеся в том, что фракцию семян с повышенной биологической активностью увлажняют или сушат, после чего осуществляют повторное диэлектрическое сепарирование с выделением новой фракции семян с более повышенной их биологической активностью. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество циклов сепарирования семян определяют согласно требуемой величине их биологической активности. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно увлажняют или сушат очередную фракцию семян на 1-10% по величине абсолютной влажности выше или ниже относительно ее значения для предыдущей фракции с повышенной биологической активностью семян.