Установка для предпосевного увлажнения семян: обоснование угла поворота форсунки и времени распыления жидкости

Предпосевное увлажнение семян – один из способов воздействия на всходы сельскохозяйственных культур и повышения их урожайности. В большинстве установок для предпосевного увлажнения семян циклического действия реализован принцип погружного увлажнения, установки же непрерывного увлажнения не подходят по причине недостаточной длительности процесса. Наиболее целесообразной является разработка установки циклического действия с обеспечением дыхательного режима путем распыления увлажняющей жидкости на поверхность семян в сочетании с процессом перемешивания. Предложена установка для предпосевного увлажнения семян барабанного типа. При реализации концепции установки на этапе проектировочно-технологических расчетов важную роль играет определение угла поворота форсунки, осуществляющей распыление увлажняющей жидкости, и времени распыления, необходимого для нанесения жидкости на поверхность семян. С целью решения поставленных задач выполнены математические расчеты, согласно которым для прототипа установки предпосевного увлажнения семян с барабаном диаметром 480 мм и глубиной 250 мм, при угловой скорости барабана 1,256 рад/с и высоте слоя семян, соответствующей углу 0,42 рад, расчетный угол поворота форсунки составил 0,39 рад. Время распыления жидкости при вероятности взаимодействия капли с зерновкой P = 0,95 составило 126,9 с. Для автоматизации и упрощения расчетов при проектировании технологических линий предпосевного увлажнения семян на языке Visual C# разработана программа, позволяющая на основании характеристик зернового материала и геометрических параметров барабана рассчитать угол поворота форсунки и время распыления жидкости. Результаты расчетов по полученным моделям в дальнейшем планируется проверить экспериментальными исследованиями.

1. Волхонов М.С., Мамаева И.А., Беляков М.М. Классификация и определение эффективности известных способов предпосевной обработки семян // Вестник НГИЭИ. 2022. № 8 (135). С. 7-19. https://doi.org/10.24412/2227-9407-2022-8-7-19

2. Нечепуренко С.Б., Дорогина О.В. Воздействие различных факторов на прорастание семян Hedysarum theinum Krasnob (Fabaceae) // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2010. № 10 (72). С. 46-49. EDN: MVDSNR

3. Касьяненко А.В., Краснов И.Н., Кравченко И.А., Толстоухова Т.Н. О совершенствовании технологии подготовки семян зерновых перед посевом в условиях аридизации климата // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия «Естественные науки». 2017. № 4-1 (196-1). С. 70-74. EDN: YKUNZA

4. Краснов И.Н., Перекрест Ф.О. Интенсификация насыщения зерна влагой // Вестник аграрной науки Дона. 2012. № 1 (17). С. 4. EDN: REUYZT

5. Краснов И.Н., Кравченко И.А., Касьяненко А.В., Хронюк В.Б., Гапеева Т.В., Ставицкая О.Н. Результаты предпосевной подготовки и посева семян пшеницы в иссушенную почву // Вестник аграрной науки Дона. 2018. № S4. С. 22-28. EDN: FQYLKW

6. Imran M., Mahmood A., Römheld V., Neumann G. Nutrient seed priming improves seedling development of maize exposed to low root zone temperatures during early growth. European Journal of Agronomy. 2013;49:141-148. https://doi.org/10.1016/j.eja.2013.04.001

7. Blunk S., de Heer M.I., Malik A.H., Fredlund K., Ekblad T., Sturrock C.J., Mooney S.J. Seed priming enhances early growth and improves area of soil exploration by roots. Environmental and Experimental Botany. 2019;158:1-11. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2018.11.003

8. Paparella S., Araújo S.S., Rossi G., Wijayasinghe M., Carbonera D., Balestrazzi A. Seed priming: state of the art and new perspectives. Plant Cell Reports. 2015;34(8):1281-1293. https://doi.org/10.1007/s00299-015-1784-y

9. Киприянов Ф.А., Савиных П.А. Выявление особенностей предпосевного увлажнения семян кукурузы // Вестник АПК Верхневолжья. 2022. № 4 (60). С. 61-67. https://doi.org/10.35694/YARCX.2022.60.4.007

10. Киприянов Ф.А., Савиных П.А., Устюжанин И.А. Влияние прайминга семян на всходы сельскохозяйственных культур // Вестник АПК Верхневолжья. 2022. № 1 (57). С. 5-10. https://doi.org/10.35694/YARCX.2022.57.1.001

11. Касьяненко А.В., Краснов И.Н. Совершенствование технологии подготовки семян зерновых к озимому посеву в условиях аридизации климата // Вестник аграрной науки Дона. 2017. № 3 (39). С. 42-47. EDN: ZVHYOD

12. Киприянов Ф.А. Инженерно-технические решения для повышения эффективности предпосевного увлажнения семян // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2023. № 12 (230). С. 88-95. https://doi.org/10.53083/1996-4277-2023-230-12-88-95