Use of Machines for Improving Forest Seed Quality

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23649/JAE.2024.41.9
Issue: № 1 (41), 2024
Suggested:
01.12.2023
Accepted:
22.12.2023
Published:
26.01.2024
245
5
XML
PDF

Abstract

In the process of preparing conifer seeds for sowing, they are sorted, which provides for the separation of seeds by both size and weight. This operation has a significant impact on the quality of the planting material grown and the forest crops created. It is particularly important to ensure uniform seed distribution in the seed rows, especially when using enlarged planting material without transplanting, as well as when producing planting material with a closed root system. Therefore, the evaluation of the influence of seed sorting on their sowing qualities is of practical importance for specialists of forest nurseries. The article analyses the methods of seed sorting and existing seed processing machines.

1. Введение

В России для восстановления леса преимущественно используются саженцы. Для выращивания саженцев требуется большое количество семян деревьев. Однако семена в естественном состоянии часто малопригодны для выращивания саженцев. Поэтому для посева обычно применяют переработанные и очищенные семена. Существуют различные методы сортировки, которые направлены на повышение качества семенного материала. Чтобы улучшить посевные характеристики, семена подвергают обескрыливанию, очистке, сортировке и другим технологическим операциям. Особенно важной фазой всего процесса обработки семян является сортировка по размеру и удельной массе (плотности)

,
,
,
. Это завершающая стадия, которая позволяет упорядочить семена и отделить более крупные и тяжелые от меньших и легких. Такой подход позволяет создать единообразный и высококачественный семенной материал, готовый для использования в процессе выращивания лесных культур.

Цель: анализ существующих способов сортирования лесных семян.

Настоящее исследование проведено методами графического представления информации, с помощью методов теоретического анализа, сопоставления и систематизации данных.

2. Основные результаты

Предпосевная сортировка одна из важных стадий повышения качества лесных семян. Сортировка семян хвойных пород предусматривает их разделение, как по размерам, так и по плотности

,
. Выполнение этой технологической операции существенно влияет как на качество выращиваемого посадочного материала, так и на качество создаваемых лесных культур. Для сортировки семян хвойных пород по массе применяются различные конструкции машин с определенными принципами работы. Такие как пневмосортировальные столы, гравитационные сепараторы, жидкостные сепараторы. Каждый из этих типов машин имеет свои преимущества и ограничения. Выбор конкретной машины зависит от требуемого уровня сортировки и особенностей семян, которые необходимо отсортировать. Предпосевная сортировка с использованием этих машин является важным этапом в процессе получения качественного посадочного материала и создания высококачественных лесных культур.

2.1. Гравитационный сепаратор

Гравитационный сепаратор

Рисунок 1 - Гравитационный сепаратор

Для сортировки семян хвойных пород по массе (аэродинамическим свойствам) применяются различные конструкции машин с определенными скоростями воздушного потока. Одним из таких является гравитационный сепаратор, который позволяет разделить различные примеси от семян и выделить самые тяжелые, тяжелые, средние и легкие семена по их массе.

Преимущество гравитационных сепараторов является:

1) сортирование семян на три части (пустые, неполные и сформированные);

2) обработка любых видов семян.

Недостатки:

1) неточное разделение семян.

Принцип работы гравитационных сепараторов заключается в использовании силы воздушной струи, которую создает работающий вентилятор. В этом случае на семена действуют две силы: давление воздушного потока и сила тяжести самого семени. Так лёгкие семена подхватываются потоком воздуха, создаваемым вентилятором поднимаются вверх и оседают в специальную емкость. Тяжёлые семена опускаются вниз и поступают в ящик

,
.

2.2. Жидкостный сепаратор

Жидкостный сепаратор

Рисунок 2 - Жидкостный сепаратор

Жидкостные сепараторы используются для удаления не только легких примесей, но и других частиц, которые могут быть схожи с семенами, но иметь различную плотность
,
.

Механически поврежденные семена, такие как треснувшие или раздавленные семена, могут быть выделены с помощью жидкостного сепаратора. Благодаря различной плотности этих семян по сравнению со здоровыми семенами, они будут иметь другое поведение внутри жидкости и могут быть удалены через соответствующий механизм. Использования жидкостного сепаратора, семена могут быть очищены от различных примесей, которые могут негативно влиять на их посевные качества и прорастаемость. Это повышает эффективность посадочного материала и позволяет выбрать только самые здоровые и качественные семена для выращивания.

Основной принцип работы состоит в том, чтобы использовать различие в плотности между хорошими и поврежденными семенами, чтобы разделить их в процессе сепарации.

В большинстве случаев, плотность хороших семян ниже плотности используемой в сепараторе жидкости, такой как вода. Поэтому, когда семена помещаются в сепаратор с жидкостью и проводится соответствующая обработка, хорошие семена остаются на поверхности жидкости, плавая в ней. В то же время поврежденные семена и другие примеси, которые имеют более высокую плотность, снижаются и оседают на дно сепаратора.

Однако в некоторых случаях можно использовать обратный принцип для обработки семян с более высокой плотностью. В этом случае, жидкость в сепараторе будет иметь плотность, меньшую, чем плотность хороших семян. Таким образом, хорошие семена опустятся на дно, а поврежденные или легкие семена будут подниматься, и оставаться на поверхности жидкости.

Необходимо отметить, что эффективность жидкостной сепарации зависит от правильной настройки параметров сепаратора, таких как скорость жидкости, уровень наполнения и других факторов. Это позволяет достичь оптимального разделения семян и примесей для получения высококачественного посадочного материала.

2.3. Пневмосортировальный стол

Пневмосортировальный стол

Рисунок 3 - Пневмосортировальный стол

Пневмосортивальные столы применяются для разделения компонентов семенной смеси, которые позволяют разделить семена по комплексу физико-механических свойств, в том числе по плотности, их используют для сортирования семян, очищенных от примесей, для выделения посевного материала, имеющего более высокую всхожесть и энергию прорастания. Использование пневмосортировальных столов в семеноводстве является важным этапом для создания высококачественного семенного материала с целью получения эффективных посевов и выращивания ценных пород деревьев.

Принцип работы пневмостола построен на отделении от общей массы легких семян и тяжелых за счет разности сил тяжести. При помощи воздушного потока, подаваемого к столу между его основанием и специальным покрытием через дозатор с регулировочной заслонкой, возникает подъемная сила, которая стремится приподнять семена над столом. Под действием колебаний и силы воздушного потока происходит перераспределение компонентов по плотности. Важным фактором, влияющим на эффективность и качество сепарации, является равномерное распределение воздушного потока и его прохождение через материалы, подвергаемые сепарации. Частичная потеря контакта между семенами и опорной поверхностью стола предполагает уменьшение силы трения для легких семян, в то время как тяжелые включения и семена будут скользить по столу с различными скоростями и разделяться на отдельные потоки.

Этот метод широко используется в различных сферах, включая сельское хозяйство и другие отрасли промышленности, где важно разделение материалов на основе их веса и плотности

.

3. Заключение

Семена, необходимые для посева и выращивания посадочного материала в питомниках, должны иметь высокие посевные качества. В естественном состоянии семена малопригодны для проведения посевов на лесокультурных площадях и питомниках для улучшения посевных качеств необходимо подвергать очистки через пневмосепараторы, жидкостные сепараторы и сортировальные столы. Применение этих машин в процессе подготовки семян к посеву позволит существенно повысить их качество и обеспечить успешное выращивание ценных пород деревьев. Они позволяют очистить семена от примесей, разделить их по плотности и размеру, что способствует более эффективному использованию посадочного материала и улучшает результаты лесокультурных работ.

Article metrics

Views:245
Downloads:5
Views
Total:
Views:245