Способ предпосевной обработки семян Советский патент 1992 года по МПК A01C1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к растениеводству.

Целью изобретения является повышение эффективности способа.

На фиг. 1-3 представлены графики скорости процессов нагрева и охлаждения семян; на фиг.4 - функциональная схема устройства для реализации способа.

Способ предпосевной обработки семян предусматривает нагрев семян посредством воздействия на них СВЧ-полем до температуры, вдвое превышающей значение температуры коагуляции белка с последующим охлаждением семян до температуры 0°С, причем скорость охлаждения равна скорости нагрева и составляет 0.3°С/с.

Данный способ предпосевной обработки семян обеспечивает уничтожение микро- организмов при полном сохранении посевных свойств семян и даже их улучшении.

Пример 1.Семена клевера, зараженные фузариозом (возбудитель корневой гнили), обрабатывали в электромагнитном поле СВЧ со скоростью нагрева 0,3 ± 0.05°С/с.

Конечная температура нагрева семян доводилась до 105°С, а затем они медленно охлаждались в лабораторных условиях до комнатной температуры 20°С. Кинетика нагрева-охлаждения дана на фиг.1.

В результате за счет нагрева произошло полное обеззараживание семян клевера. Однако этот режим термообработки привел к полной гибели семян, что доказывают анализы из всхожести по стандартным методикам (ГОСТ 12038-66) (3).

Приме р 2. Условия СВЧ нагрева семян клевера те же, что и в примере 1. Однако сразу после нагрева до 105°С семена подвергали криогенному воздействию. При этом скорость охлаждения семян была в два раза меньше скорости нагрева 0.15 ±0.05°С/с, а конечная температура соответствовала комнатной 20°С. Описанный режим представлен на фиг.2.

В результате лабораторных анализов было установлено, что произошло полное обеззараживание семян клевера. Однако данный режим термообработки показал негативное влияние на биологические свойстсл

С

о ю VI

xj СЛ

ва семян, при этом по сравнению с контрольной партией всхожесть семян клевера после обработки снизилась более чем на 60%. Это объясняется тем, что за счет различия скоростей нагрева и охлаждения (в 2 раза) вода, находясь в состоянии фазового перехода li-ro рода, разрывает межклеточные перегородки внутри семени.

П р и м е р 3. Режим термообработки семян клевера отличается от описанного в примере 2 только тем, что скорость нагрева равна скорости охлаждения: 0,3 ± 0,05°С/с.

В этом случае также достигается полное обеззараживание семян от возбудителей фузариозного увядания. Однако влияние на всхожесть семян сохранилось - снижение этого показателя составило 20%. Тем не менее по сравнению с примером 2 негативное влияние на посевные качества семян уменьшилось в 3 раза (с 60% до 20%), что объясняется выравниванием скоростей нагрева и охлаждения семян.

П р и м е р 4. Режим термообработки семян тот же, что и в примере 3, но конечная температура охлаждения объекта составила 0°С(фиг.З). Представленный на фиг.З режим термообработки семенного материала позволяет не только достичь обеззараживания семян, но и полностью сохранить его посевные качества. Так, по сравнению с контрольной партией семян обработка в соответствии с режимом по фиг.З позволила добиться некоторого повышения всхожести семян клевера (на 5 - 8%). Испытания описанного режима термообработки семян в полевых условиях показали, что по сравнению с контрольными посевных различий не обнаружено. Учет урожайности клевера также подтверждает эту оценку.

Результаты опытов по обработке семян клевера для их полного обеззараживания при одновременном сохранении их исходных свойств представлены в табл.1,2.

Из полученных данных следует, что режим, соответствующий скорости нагреза- охлаждения не менее 0.3°С/с позволяет не только повысить всхожесть семян, но и полностью их обеззараживать. В случае, если скорость нагрева-охлаждения падает ниже 0,3°С/с, то увеличивается длительность процесса повышения температуры, что вызывает в семенах появление необходимых изменений, которые невозможно скомпенсировать криогенным возбуждающим воздействием, что в конечном итоге снижает посевные качества семян.

Полученные данные свидетельствуют о том, что охлаждение семян на меньшую конечную температуру, чем 0°С не компенсирует первоначальное негативное воздействие на них СВЧ-полем.

Относительно величины, до которой предполагается нагревать семена следует

отметить, что если значения температуры нагрева семян будут меньше удвоенной величины температуры коагуляции белка, то не достигается полная степень обеззараживания семенного материала. Вместе с тем

0 превышение указанной величины температуры коагуляции белка, то не достигается полная степень обеззараживания семенного материала. Вместе с тем превышение указанной величины температуры нагрева

5 семян ведет к снижению посевных свойств семенного материала. Таким образом, величина конечной температуры СВЧ-нагрева семян характеризует оптимальный режим обработки, позволяющий повысить эффек0 тивность способа.

Способ предпосевной обработки семян может быть реализован устройством (фиг.4), включающим СВЧ-генератор 1, СВЧ-тракт 2, источник криогенного воздействия - хо5 лодильник 3, хладопровод 4, рабочую камеру 5, включающую секции для СВЧ-нагрева и криогенного воздействия на семена, дозатор б, транспортер 7 для подачи семян в рабочую камеру 5 и приемный бункер 8. При

0 этом для контроля температуры семян на входе и выходе секции криогенного воздействия рабочей камеры 5 установлены датчики температуры 9, 10.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Дозатор 6 подает на транспортер 7 первую партию обрабатываемых семян, которые транспортером 7 перемещаются в рабочую камеру 5. Затем включается СВЧ0 генератор 1 и происходит интенсивный нагрев семян, при достижении величиной температур заданного значения СВЧ-генератор 1 отключается и включается холодильник 3, осуществляющий через хладопровод

5 4 криогенное воздействие на семена до 0°С, после достижения которой семена перемещают в приемный бункер 8 и цикл повторяется с новой партией семян.

Применение предлагаемого способа

0 предпосевной обработки семян позволяет обеспечить полное уничтожение микроорганизмов при одновременном сохранении и повышении посевных качеств обрабатываемых семян сельскохозяйственных культур.

5Формула изобретения

Способ предпосевной обработки семян, включающий их нагрев посредством воздействия на семена электромагнитного СВЧ-поля, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа

нагрев семян осуществляют до температуры не менее чем вдвое превышающей значение температуры коагуляции белка, с

последующим охлаждением семян до 0°С, причем скорости нагрева и охлаждения равны и составляют не менее 0,3 град/с.

Использование: сельское хозяйство, растениеводство. В способе предусмотрено после нагрева семян в СВЧ-поле до температуры, превышающей вдвое значение температуры коагуляции белка, осуществить криогенное воздействие на семена, понижая их температуру до 0°С, причем скорость охлаждения равна скорости нагрева и составляет не менее 0,3°С/с. Способ обеспечивает полное уничтожение микроорганизмов при сохранении посевных свойств семян. 3 ил.

Влияние скорости нагрева-охлаждения семян клевера на эффективность их обработки

Влияние конечной температуры охлаждения клевера на эффективность их обработки

: j

Фиг 2

Таблица 1

Таблица 2

V+.-S

,-т