Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ получения капсулированного посевного материала

 
Международная патентная классификация:       A01C

Патент на изобретение №:      2396744

Автор:      Аканов Эдуард Николаевич (RU), Кодяков Александр Андреевич (RU), Москвяк Зиновий Иванович (RU)

Патентообладатель:      Общество с ограниченной ответственностью "БИПРОН" (RU)

Дата публикации:      20 Августа, 2010

Начало действия патента:      24 Марта, 2009

Адрес для переписки:      127434, Москва, Красностуденческий пр-д, 13, кв.59, Э.Н. Аканову


Изображения





Способ заключается в формировании фитокапсулы путем прессования из формообразующего биологически усваиваемого вещества посевного гнезда с образованием углубления для семени и включения в это углубление семени. Посевное гнездо формируют в виде цилиндра с концевыми частями в виде шарового сегмента. Поверхностное углубление для семени выполняют в одной из концевых частей цилиндра, при этом семя закрепляют в углублении посредством клеящих и/или пленкообразующих материалов. Биологически усваиваемое формообразующее вещество, включающее мелкодисперсные частицы торфа и биокомпоста, обогащают материалами-разрыхлителями, способствующими саморазрушению фитокапсулы в почвенной среде. Использование изобретения позволит улучшить условия прорастания семян. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение в растениеводстве для улучшения качества посевного материала.

При капсулировании благодаря укрупнению и выравниванию поверхности посевного материала создаются благоприятные условия для точного сева, совмещаемого с локальным внесением удобрений, а в силу большего веса и большей поверхности соприкосновения с почвой семена более равномерно заделываются и быстрее поглощают влагу.

Известны различные способы капсулирования семян в виде драже путем нанесения на поверхность искусственных одно- и многослойных оболочек из различных материалов, которые стимулируют прорастание, обогащают растения питательными веществами, предохраняют от поражения болезнями и вредителями (Мухин В.Д. Дражирование семян сельскохозяйственных культур. - М.: Колос. 1971. 95 с.).

Для изготовления драже используют следующие компоненты: наполнитель (в большинстве случаев торф или компост или их смесь), минеральные удобрения, бактериальные удобрения, стимуляторы, ингибиторы, инсектофунгициды и репелленты, клеящие вещества.

Технологический процесс изготовления драже осуществляется в соответствии с одним из следующих трех способов: дражирование наслаиванием, прессование гранул, выдавливание (штамповка) таблеток.

Недостатком известных способов является то, что ни состав ингредиентов, ни технологический процесс изготовления не обеспечивают оптимальных условий для хранения семян, последующего прорастания, роста и развития растений. Так, не представляется возможным оптимизировать водный режим из-за отсутствия таких водосорбентов, которые в отличие от торфа не только хорошо аккумулируют влагу, но также служат эффективным источником водоснабжения. Технологический процесс изготовления также требует улучшения, чтобы исключить возможные повреждения семян в процессе заключения в оболочку или их преждевременное и излишнее увлажнение.

Частично указанные недостатки устранены в известном способе предпосевной обработки семян, согласно которому на поверхность семян или хотя бы на ее часть наносят композиционный состав из связующего и обволакивающего материала (патент РФ 2246194 С1, Кл. A01C 1/00, 18.12.2004 г.). Основную часть композиционной смеси в количестве от 30 до 95% от массы нанесенного на семя слоя составляет органический компонент в виде готового компоста, торфа, биогумуса. Остальное приходится на долю полимерных микрокапсул водосорбентов в количестве от 0,5 до 5%; биогенных микроэлементов (минеральные соли, содержащие катионы и анионы кобальта, бора, молибдена, марганца, цинка, калия, железа, аммония) в количестве от 0,2 до 2%; биологически активных компонентов (мезоинозит и соли гиббереллиновых и хлорфенилоксиуксусной кислот) в количестве от 0,01 до 0,1%.

В качестве связующего материала используют пленкообразователи и клеящие вещества (карбоксиметилцеллюлозу, лигносульфонаты, поливиниловые спирты, карбоксикрахмал, послеспиртовую барду, алюмосиликаты) в количестве от 1 до 15%.

Для нанесения композиционного состава на поверхность семян используют один из следующих приемов: распыление в аппаратах с псевдоожиженным слоем, окатывание в барабанных аппаратах, обволакивание в дисковых аппаратах, гранулирование в экструдерах.

Толщина нанесенного на поверхность семян композиционного состава находится в пределах от 0,1 до 10 эквивалентного диаметра семечка.

После нанесения композиционного состава проводят его подсушивание до конечной влажности 5 15%.

Известный способ применяют для подготовки к посеву семян злаковых, плодоовощных, лекарственных и декоративных растений.

Недостаток известного способа связан с использованием связующего материала, количество которого может доходить до 15% от общей массы, наносимой на семена. Этот компонент создает дополнительное препятствие на пути проникновения влаги и кислорода к семени, особенно тогда, когда семя находится внутри объема, будучи изолировано от окружающей среды достаточно толстой и прочной оболочкой. По этой же причине в композиционном составе ухудшаются условия жизнедеятельности микроорганизмов, которые после посева за счет почвенной влаги начинают бурно расти, но из-за слишком медленного разуплотнения посевного материала в образующихся анаэробных условиях метаболизм микроорганизмов трансформируется, продуцируя токсины и способствуя потере азота из-за денитрификации. Все эти факторы замедляют прорастание и развитие растений.

Другой недостаток связан с тем, что в ходе технологического процесса семя является в той или иной мере объектом воздействия (уплотнения, высушивания и др.). Необходим другой подход, чтобы на этапе предпосевной обработки в максимальной степени уменьшить вероятность сопутствующего негативного влияния на семена. Необходимо инкорпорировать семена уже в заранее изготовленную искусственную оболочку, которая после посева сможет обеспечить благоприятные условия для роста и развития растений.

Способ предпосевной подготовки семян растений в такой операционной последовательности, названный контейнированием, а носитель семени биоконтейнером, описан в патенте РФ 2314666 С1, Кл. A01C 1/06, 28.12.2006 г. По технической сущности он является наиболее близким к заявленному.

Биоконтейнер изготавливается путем прессования из биологически усваиваемого вещества с выдавливанием внутренней глухой полости, в которую помещается семя. Описывается биоконтейнер, изготовленный в форме шара.

В качестве формообразующего вещества используется биокомпост или торф или их смесь в виде сухого порошка (с влажностью не более 12 14%) с размером частиц не более 2,5×2,5 мм. Прессование ведут с 2-4-кратным уменьшением объема формообразующего вещества, а закупорку полости производят тем же, но менее плотным (с 1,5-1,8-кратным уменьшением объема) порошком. Предусматривается возможность размещения в третьей наиболее удаленной от семени части пробки дополнительного количества биологически активных и питательных веществ.

Внутренняя глухая полость биоконтейнера для уменьшения механического воздействия на семя имеет форму усеченного конуса с образующей, расположенной под углом 20 35° к оси конуса, и меньшим основанием, обращенным внутрь биоконтейнера.

Для изготовления биоконтейнеров используется установка роторного типа с горизонтальным поворотным рабочим столом. На столе закреплен цилиндрический стакан с установленной в нем матрицей, имеющей вогнутую рабочую поверхность, соответствующую нижней половине поверхности биоконтейнера. Стакан заполняется сухим формообразующим веществом в объеме, в 2 4 раза превышающем объем биоконтейнера. Затем осуществляется прессование пуансоном, имеющим форму поверхности, соответствующей верхней половине биоконтейнера. Дополнительно эта поверхность содержит выступ, форма которого соответствует форме внутренней глухой полости в биоконтейнере.

В следующей рабочей позиции по направляющей трубке в глухую полость биоконтейнера помещают семя и затем переводят рабочий стол в новую позицию. В этом положении заполняют полость и пространство над ней формообразующим веществом с расчетом, чтобы обеспечить 1,5-1,8-кратное уменьшение его объема при прессовании. Пуансоном с полусферической рабочей поверхностью запрессовывают полость. В результате образуется пробка, препятствующая выпадению семени.

В конце цикла после поворота стола в заключительную позицию производят выталкивание сформированного биоконтейнера из матрицы.

Биоконтейнеры с размещенными внутри семенами хранятся до наступления сезона посадки, затем транспортируются и высаживаются во влажную почву. Материал биоконтейнера быстро набухает, под действием упругих сил увеличивает свой объем и разрушается.

Недостатком известного способа является ограниченный запас питательных веществ в формообразующей смеси, поскольку в основном она состоит из торфа. Дополнительное обогащение обеспечивается только за счет минеральных и биологически активных элементов вещества пробки, которая сама составляет лишь часть в общей массе биоконтейнера.

Порошкообразные частицы торфа за счет прочной «сцепки» между собой, образующейся при прессовании, в основном обеспечивают механическую прочность биоконтейнера. Определенную склеивающую роль может играть также питательная органика, содержащаяся в биокомпосте. Механизм разрушения такого биоконтейнера в почве связан с действием упругих сил, развивающихся под влиянием влаги, проникающей из почвы в торфяную оболочку биоконтейнера. Поскольку частицы торфа сами по себе обладают небольшой механической упругостью, в определенных почвенных условиях из-за недостатка влаги разрушение биоконтейнера без полива может недопустимо задержаться. Но и слишком быстрое разрушение биоконтейнера может иметь негативное последствие из-за возможности выталкивания семени на поверхность почвы.

Еще одним недостатком известного способа является то, что уплотнительная пробка, закрывающая семенную полость, не может достаточно надежно удерживаться в закрываемом отверстии. Главная причина - расширяющееся наружу отверстие.

Была поставлена цель разработать улучшенный способ получения капсулированного посевного материала. В рамках настоящего изобретения улучшенный посевной материал будем называть фитокапсулой. Она представляет собой двухкомпонентный объект, состоящий из семени и посевного гнезда, в которое это семя инкорпорируется. Такое терминологическое уточнение потребовалось ввести из-за того, что в прототипе отсутствует термин, обозначающий собственно высеваемый объект.

Технический результат, достигаемый заявленным способом, получается прессованием посевного гнезда из формообразующей смеси с последующим вклеиванием семени в специальную поверхностную выпрессовку (семенное углубление). При этом благодаря меньшей, по сравнению с прототипом, изоляции семени от окружающей почвенной среды облегчаются условия прорастания семян, а необходимая для них поддержка и подпитка обеспечиваются за счет непосредственного контакта с посевным гнездом.

К числу дополняющих относятся такие факторы, как специально разработанные формы и геометрические пропорции посевного гнезда, а также улучшенный состав формообразующей смеси.

Представлен чертеж подобной фитокапсулы в виде одного из возможных наиболее простых вариантов. Цифрами обозначены следующие части и элементы фитокапсулы:

Н - глубина заделки, 1 - семя,

6 - поверхность почвы, 7 - поверхность ложи.

В целом представленная форма очень близка к цилиндрической. Отклонения имеются только в концевых частях, выполненных в форме шарового сегмента со сравнительно большим радиусом.

Преимущества цилиндрической формы проявляются при посеве. Во-первых, цилиндрические фитокапсулы при выпадении из посевного агрегата в почве займут преимущественно положение, близкое к горизонтальному, как это показано на чертеже, и, следовательно, более однородной по глубине окажется заделка семян. К тому же посевное гнездо при этом будет находиться как бы сбоку от семени, и значит при набухании уменьшится вероятность выталкивания семени на поверхность.

Шаровидный биоконтейнер, описанный в прототипе, в отличие от всех других круглых форм, имеет при равном объеме наименьшую поверхность. Поэтому цилиндрическая форма, имеющая большую поверхность соприкосновения с почвой, является предпочтительной.

Глубина и размеры семенного углубления выбираются разными в зависимости от вида высеваемых растений в соответствии с типичными размерами их семян.

Для приклеивания используются следующие известные материалы: 2% крахмальный клейстер, патока, пектиновый клей с содержанием 15 20% сухих веществ и др. Используются также пленкообразующие вещества: поливиниловый спирт, сульфитноспиртовая барда и др.

Для нанесения клеящего материала используется капельный или аэрозольный метод.

После обработки для предотвращения склеивания с окружающими предметами место приклеивания присыпается порошком золы, благодаря чему достигается также сохранение всходов от повреждений птицами и грызунами.

В заявленном способе используется улучшенный состав формообразующей смеси за счет того, что дополнительно включаются такие мелкодисперсные компоненты с размерами частиц не более 2,5×2,5 мм, как опилки и стружки из древесных материалов лиственных пород и солома, но в таком количестве, чтобы их общая вместе с торфом и биокомпостом масса составляла не более 80 85 мас.%.

Увеличенный разрушающий эффект у такой смеси обеспечивается за счет большей упругости опилок, стружек и соломы по сравнению с торфом.

Формообразующая смесь обогащается также рядом полезных для жизнедеятельности растений веществ: комплексным макро- и микроминеральным удобрением пролонгированного действия - 7,5 8 мас.%, вермикулитом - 3 мас.%, диазипаном - 2 4 мас.%, фитоспарином - 1 мас.%.

Заявленный способ осуществляют следующим способом.

Формообразующая смесь, предварительно доведенная до нужных кондиций по однородности, составу и массовой доле компонентов, размеру частиц и влажности, загружается в накопитель. Из него смесь дозированно подается на горизонтальный поворотный рабочий стол, которым оборудован пресс с вертикальным ходом пуансона. Объем дозы в 2 4 раза превышает объем посевного гнезда. На поворотном рабочем столе закреплен цилиндрический стакан с установленной в нем матрицей, имеющей вогнутую поверхность в виде шарового сегмента. Эта поверхность в центре имеет выступ, форма и размеры которого соответствуют семенному углублению. Таким образом, за один ход пуансона получено посевное гнездо, имеющее требуемую внешнюю форму и поверхностное семенное углубление.

В следующей позиции после поворота рабочего стола последовательно выполняют следующие операции: по направляющей трубке в семенное углубление помещают семя, туда же наносят клеящее вещество и присыпают порошком золы.

Производят поворот рабочего стола и выталкивают фитокапсулу из матрицы.

Полученные описанным способом фитокапсулы хранят на складе в условиях, обеспечивающих оптимальную сохранность семян.

Посев осуществляют ручным или машинным способом.

Формула изобретения

1. Способ получения капсулированного посевного материала, включающий формирование фитокапсулы путем прессования из формообразующего биологически усваиваемого вещества, включающего мелкодисперсные частицы торфа и биокомпоста, посевного гнезда с образованием углубления для семени и включения в это углубление семени, отличающийся тем, что посевное гнездо формируют в виде цилиндра с концевыми частями в виде шарового сегмента, а поверхностное углубление для семени выполняют в одной из концевых частей цилиндра, при этом семя закрепляют в углублении посредством клеящих и/или пленкообразующих материалов, а биологически усваиваемое формообразующее вещество обогащают материалами-разрыхлителями, способствующими саморазрушению фитокапсулы в почвенной среде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав формообразующего вещества в качестве материалов-разрыхлителей включают мелкодисперсные частицы опилок и/или стружек из древесных материалов лиственных пород и/или солому в количестве, не превышающем вместе с торфом и биокомпостом 80 85 мас.%.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 25.03.2012

Дата публикации: 20.01.2013





Популярные патенты:

2267924 Способ стимулирования роста растений

... в качестве регуляторов роста растений содержатся гетероауксин и янтарная и молочная кислота или их смесь с глутаминовой кислотой в количестве 0,001-0,005 и 0,004-0,5 мас.% (10-7·5·10-7 и 4·10-7-5·10-5 моль/л соответственно (пат. РФ №2158510, 7 МПК А 01 N 25/00, 37/04, 37/44, опубл. 2000 г.).Известно также средство, одновременно стимулирующее рост растений и повышение их устойчивости к засухе (пат. РФ №2133092, 6 МПК A 01 N 37/02, опубл. 1999 г.), которое включает янтарную, малеиновую, фумаровую и муравьиную кислоты, 2(5Н)-фуранон и -формилакриловую кислоту. Данное средство используют в виде водных растворов с массовой долей 0,01-0,0001% (10-6-10-8 моль/л ...


2452155 Лапа культиватора

... лапе культиватора, содержащей держатель, два крыла с наплавленными износостойким слоем лезвиями и носовую часть, наплавленный износостойкий слой выполнен на наружной поверхности каждого лезвия вдоль режущей кромки под углом 1-30° относительно края режущей кромки к носовой части, а носовая часть с наружной стороны имеет наплавленный слой. Толщина наплавленного слоя каждого лезвия составляет 0,04-0,85 от толщины крыла, а ширина наплавленного слоя составляет 2-30 от толщины наплавленного слоя. Толщина наплавленного слоя носовой части составляет 0,15-5,2 от толщины наплавленного слоя лезвий, а его ширина составляет 0,15-2,8 от ширины наплавленного слоя лезвий. Наплавленный слой ...


2384038 Устройство для посадки сеянцев, выращенных в контейнерах

... органа как бы является ограничителем хода конца стержня) и сразу выполняет круговое движение ручками (этап 1), в процессе которого конец стержня сформирует яму конической формы размерами чуть меньше, чем размеры рабочего органа. Далее рабочий ногой нажимает на упор и внедряет рабочий орган в почву (этап 2), формируя посадочное место необходимой формы и размеров. После этого рабочий извлекает рабочий орган из образовавшегося места (этап 3), переходит на следующее место посадки и далее цикл повторяется. Рабочий-сажальщик вынимает саженец из ячейки контейнера и размещает (опускает) его в сформированное посадочное место (этап 4).Процесс посадки сеянцев на этом завершается и ...


2007081 Способ биологической борьбы с вредителями капусты

... со II-III-й декады июня, анис - в июле и августе и фенхель - в конце июля, августе и сентябре. В третьих, отсутствие цветущих нектароносов на полях капусты в мае, начале июня не способствует привлечению к полям капусты паразита яйцееда - трихограммы обыкновенной, что понижает эффективность заражения яиц таких опасных вредителей, как капустная совка, белянка и моль. Эти недостатки указанного способа не могут обеспечить высокую эффективность борьбы с вредителями капусты, так как не охватывают весь период роста капусты при наличии нескольких поколений каждого из основных видов вредителей. Целью предложенного способа является повышение эффективности борьбы в течение всего ...


2236124 Способ создания местообитания и адаптации молоди объектов аквакультуры в водных экосистемах

... молоди еще больше снижается, поскольку одиночные рассеянные рыбы почти всегда находятся в состоянии стресса. Такая же молодь, организованная в стаи, выходит из критических ситуаций с несравнимо меньшими потерями /2/.Заводская биотехнология сортировки и подгонки к стандарту, начиная с ранних стадий развития, позволяет получить достаточно однородный материал для выпуска в водоем, но при этом неизбежно утрачивается индивидуальная разнокачественность особей. Для восстановления генетического разнообразия, подавленного в условиях заводского выращивания и запуска этологических механизмов адаптации молоди к естественной среде необходим дополнительный технологический блок - ...


Еще из этого раздела:

2406293 Способ определения содержания водорастворимых углеводов и крахмала из одной навески

2180475 Устройство для поштучной подачи предметов, в частности семян сельскохозяйственных культур

2227965 Способ возделывания бахчевых культур и устройство для его осуществления

2027346 Лесозаготовительная машина

2092004 Композиционный состав для обработки растений и их органов

2271095 Многофункциональное устройство

2106081 Животноводческая ферма с применением помещений круглой формы и способ содержания в ней, например, крупного рогатого скота

2230467 Добавка к пищевым продуктам, биоцидный препарат, 2-(1-окси- 4-гидроксифенилен)-бензохинон (варианты) и способ его получения

2269243 Капсулированный посадочный материал с регулируемыми свойствами и способ его получения

2075926 Устройство для группового учета молока на доильных установках