Результат интеллектуальной деятельности: Способ посева амаранта

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам посева мелкосеменных культур с малыми нормами высева, в частности к способам посева амаранта.

Известен способ посева мелкосеменных культур, в котором семена предварительно перед посевом смешивают с разбавителем-балластом: песком, опилками, гранулированными удобрениями, для обеспечения равномерности высева мелкосеменных культур и малых норм высева, например 1,0…3,0 кг/га (см. кн. Кравченко B.C. и др. Механизация в семеноводстве бобовых трав. Краснодар: кн. изд-во, 1988. 96 с.).

Недостатком известного способа посева мелкосеменных культур, в которые входит амарант, является низкое качество посевного материала. Обусловлено это тем, что снижается всхожесть семян от смешивания их с балластом из гранулированных удобрений: аммиачной селитры, нитрофосфатом и другими. Кроме этого отношение массы семян, особенно такой ультрамелкосеменной культуры, как амарант, к массе балласта небольшое. При этом семена в балласте распределяются неравномерно. Малое количество высеваемых семян в смеси не позволяет обеспечить равномерность высева семян в рядках, следовательно, и на всей площади высеваемого поля. Неравномерная расстановка растений по площади поля затрудняет работу технических средств по уходу за растениями и увеличивает конкуренцию растений за свет, влагу и питание.

Кроме этого при высеве ультрамелких семян, к которым относятся семена амаранта, в смеси с балластом значительные отклонения глубины заделки семян от величины заданной агротехническими требованиями. Необходимо обеспечивать мелкокомковатую структуру почвы в период посева. Это в конечном итоге увеличивает затраты на производство семян. Увеличение неравномерности глубины заделки семян в почву затрудняет получение одновременных всходов, что в конечном итоге снижает урожайность.

Известен способ нанесения покрывающих составов на семена сельскохозяйственных культур, включающий формирование нижней части оболочки, помещение в нее одного семени, заполнение ее материалом, формирование верхней части оболочки, выполняемые в ячейках транспортера, выполненных в виде полусфер (Патент на изобретение RU №2379871, кл. А01С 1/06, 2010).

Недостатками известного способа нанесения покрывающих составов на семена сельскохозяйственных культур являются низкое качество получаемого посевного материала, а также его энергоемкость и материалоемкость.

Указанные недостатки обусловлены следующим.

Для механизированного посева требуется определенная прочность оболочек посевного материала. Поскольку они имеют относительно высокий коэффициент трения поверхности, то это способствует их защемлению поверхностями рабочих органов при транспортировке и посеве. Защемление оболочек поверхностями рабочих органов вызывает повреждение или разрушение оболочек, а значит изменение их формы и массы, что ухудшает качество посевного материала.

В известном способе нанесения покрывающих составов на семена необходима технологическая операция сушки семян в оболочке. Это увеличивает энергоемкость нанесения покрывающих составов на семена. Кроме этого существует вероятность склеивания оболочек с помещенными в них семенами. В этом случае необходимо их разделение. Кроме этого, поскольку оболочки не прозрачны, то сложно убедиться в отсутствии пустых оболочек, то есть без семян.

В известном способе для формирования каждой оболочки требуется значительное количество предварительно подготовленного материала, что делает его материалоемким.

Известный способ нанесения покрывающих составов на семена сельскохозяйственных культур предназначен для крупнозерновых сельскохозяйственных культур, что снижает его сезонную загрузку.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, является способ посева амаранта, включающий предпосевную обработку семян путем покрытия их оболочкой и последующую заделку в почву, отличающийся тем, что оболочку семян формируют из смеси наполнителя с добавлением мелкодиспергированных зародышей семян яровой мягкой пшеницы сорта Спектр в соотношении 5:1 и гербицида 2,4-Д в соотношении 0,00001% к массе смеси наполнителя с мелкодиспергированными зародышами семян, причем диаметр оболочки семян доводят до размера, равного 5±1 мм. Причем в предпочтительном варианте выполнения в качестве наполнителя используют мучной клейстер с добавлением цеолитсодержащих глин и эффективных микроорганизмов. (Патент на изобретение RU №2335112, кл. А01С 1/00, А01С 1/06, 2008 - прототип).

Недостатками известного способа, принятого за прототип, является низкое качества посевного материала.

Указанные недостатки обусловлены следующим.

Оболочку семян формируют из смеси наполнителя, причем в качестве наполнителя используют мучной клейстер с добавлением цеолитсодержащих глин. Оболочка имеют относительно высокий коэффициент трения поверхности. Это способствует защемлению оболочек посевного материала, с помещенными в них семенами, поверхностями рабочих органов при транспортировке и посеве. Защемление оболочек посевного материала поверхностями рабочих органов вызывает повреждение или разрушение оболочек, а значит изменения формы и веса посевного материала, что ухудшает его качество.

Для нанесения покрывающих составов на семена необходима технологическая операция сушки семян в оболочке. Это увеличивает энергоемкость нанесения покрывающих составов на семена. Кроме этого существует вероятность склеивания оболочек с помещенными в них семенами. В этом случае необходимо их разделение. Кроме этого, поскольку оболочки не прозрачны, то сложно убедиться в отсутствии пустых оболочек, то есть без семян.

Техническим результатом является повышение качества посевного материала.

Технический результат достигается тем, что в способе посева амаранта, включающем предпосевную обработку семян путем покрытия каждого отдельного семени оболочкой и последующую заделку в почву, согласно изобретению, предварительно оболочку формируют, используя полимерный гидрогель, в качестве которого используют водный раствор водорастворимого производного полисахарида и поликарбоновой кислоты, а затем оболочку опускают в наполнитель, в качестве которого используют воду или водный раствор гидрофильных веществ, далее семена поштучно вводят в каждую оболочку в процессе посева.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что оболочку отдельно и предварительно формируют из гидрогеля. Это исключает этап хранения семян в оболочках с наполнителем и технологическую операцию сушки оболочек.

Помещение гидрогеля в воду позволяет использовать эту воду в качестве наполнителя оболочки семян, а в последующем уже в почве расходовать ее для набухания семени и роста его проростка. Кроме этого поверхность оболочек, заполненных водой или водным раствором гидрофильных веществ, обладает низким коэффициентом трения. Это обеспечивает скольжение поверхностей оболочек друг о друга и о поверхности рабочих органов. предотвращая явление защемления, вызывающее повреждение или разрушение оболочек. Также, поскольку оболочка и вода прозрачны, то появляется возможность визуально выполнять контроль за заполнением оболочек семенами. Экспериментально подтверждено, что при одинаковом объеме гранул гидрогеля получаем одинаковые по размеру сферические оболочки, следовательно, нет необходимости в их калибровке перед посевом (фиг. 3).

Формирование оболочки из гидрогеля и заполнение их водой или водным раствором гидрофильных веществ позволяет снабдить растение амаранта контейнером с элементами питания и препаратами защиты растений, являющимся одновременно влагонабухающим и влагосодержащим почвенным кондиционером. Это улучшает качество посевного материала.

Поштучное введение семян в каждую готовую оболочку позволяет совместить эту операции с посевом, что исключает преждевременное и длительное, значит негативное, воздействие на семена влаги, предотвращая преждевременное прорастание семян, а также способствует обеспечению задаваемой величины расстановки растений в рядке, а значит заданных агротехническими требованиями норм посева.

Анализ свойств совокупности признаков заявленного способа и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналогов показал, что совокупность признаков заявленного способа проявляет новое свойство - обеспечить управление режимом питания растения амаранта, что соответствует изобретательскому уровню.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 приведена схематично посевная секция сеялки для реализации заявленного способа посева, вид сбоку; на фиг. 2 схематично показан высевающий аппарат посевной секция сеялки; на фиг. 3 представлено фото, на котором показаны прорастающие семена амаранта в оболочках по заявленному способу.

Для осуществления способ посева амаранта предварительно на стадии предпосевной обработки семян отдельно для каждого семени, готовят оболочку из гидрогеля. Для этого может быть использован, например, полимерный гидрогель, полученный из водного раствора водорастворимого производного полисахарида и поликарбоновой кислоты в количестве менее 0,5% по массе относительно массы производимого полисахарида, выделение после перемешивания композита производного полисахарида/поликарбоновой кислоты из раствора и нагревания его до температуры не менее 80°C (Заявка на изобретение №2013158913, МПК A01N 25/24). Из гидрогеля формируют гранулы сферической формы диаметром 2,0±0,2 мм, помещают их в емкость с водой или водным раствором гидрофильных веществ, являющимся наполнителем, на 4…6 часов. Вода или водный раствор гидрофильных веществ являются наполнителем. В качестве гидрофильных веществ может быть использован, например, гербицид 2,4-Д в соотношении 0,00001% к массе наполнителя. В результате выдерживания гранул гидрогеля в емкости с водой или водным раствором гидрофильных веществ получают оболочку сферической формы диаметром 10±2 мм, являющуюся влагонабухающим и влагосодержащим кондиционером, из полимерного гидрогеля и распределенного в нем наполнителя.

Посев амаранта осуществляют серийно выпускаемыми пропашными сеялками, например свекловичными ССТ12Б или ССТ18, модернизированными путем демонтажа посевных секций и установки на их место разработанных посевных секций 1 (фиг. 1). Посевные секции 1 закреплены на раме 2 сеялки, имеющей опорные колеса 3, и содержат транспортер 4, включающий ленту 5 с равномерно распределенными ячейками 6 в форме полусфер, приводной барабан 7, натяжной барабан 8. Опорные колеса 3 связаны цепной передачей 9 с приводным барабаном 7. Над лентой 5 размещен бункер 10 для оболочек и бункер 11 для семян с полым стержнем 12, в нижней части имеющим ячейку 13 в форме полусферы. Полый стержень 12 кинематически связан с приводным барабаном 7 (на схеме привод не показан). Под транспортером 4 расположен семяпровод 14 и сошник 15, а за ним прикатывающий каток 16. Ячейки 6 ленты 5 предназначены для размещения оболочек 17.

Оболочки 17 загружаются в бункер 10 высевающего аппарата (фиг. 2). Из бункера 10 оболочки 17, поступая под действием собственного веса, заполняют ячейки 6 ленты 5 и за счет движения ленты 5 перемещаются к бункеру 11 для семян. Под бункером 11 поочередно каждую оболочку 17, находящуюся в ячейке 6, накрывает ячейка 13, за счет возвратно-поступательного перемещения стержня 12. Полый стержень 12 в это время погружается в оболочку 17. В результате семена поштучно через полый стержень 12 вводят в каждую оболочку 17, а затем оболочки 17 с семенами подают в борозду, образованную сошником 15.

Корневая система растения в процессе роста разрушает оболочку 17. Ее части являются влагонабухающим и влагосодержащим почвенным кондиционером. Находясь в зоне досягаемости корневой системы растения, они продолжают аккумулировать дождевую воду, которую затем использует растение амаранта.

Использование предлагаемого способа посева амаранта в сравнении с известными способами посева амаранта позволит повысить качество посевного материала и, как следствие, обеспечить заданные агротехническими требованиями норму высева и глубину заделки семян.