Еле­к­т­ро­се­па­ра­тор у насі­н­ництві

Сьо­годні ак­ту­аль­ним є пи­тан­ня поліпшен­ня посівних яко­с­тей та вро­жай­них вла­с­ти­во­с­тей насіння. Важ­ли­вою про­бле­мою у су­час­них тех­но­логіях ви­роб­ництва сільгосппро­дукції є пе­ред­посівна підго­тов­ка насіння. Внаслідок низь­кої якості посівно­го ма­теріалу по­льо­ва схожість насіння більшості аг­ро­куль­тур ста­но­вить 60–75%. Для до­сяг­нен­ня не­обхідної гу­с­то­ти рос­лин аг­рарії вда­ють­ся до збільшен­ня нор­ми висіву, що при­зво­дить до до­дат­ко­вих ви­т­рат до­ро­го­го насіннєво­го ма­теріалу.

Ю. Ге­ра­сим­чук, канд. техн. на­ук,
В. Сах­не­вич, провідний інже­нер,
Національ­ний на­уко­вий центр «Інсти­тут ме­ханізації та еле­к­т­рифікації сільсько­го гос­по­дар­ст­ва» (ННЦ «ІМЕСГ»)

{gallery_1}

Посівні та вро­жайні якості насіння за­ле­жать не ли­ше від умов ви­ро­щу­ван­ня і зберіган­ня, але й від фізіологічно­го ста­ну, сту­пе­ня стиг­лості в період зби­ран­ня, а та­кож від про­це­су зби­ран­ня та післяз­би­раль­ної об­роб­ки зер­но­вих.
У су­час­них за­со­бах післяз­би­раль­ної та пе­ред­посівної об­роб­ки зер­но­вих ма­теріалів прин­ци­пи очи­щен­ня й сор­ту­ван­ня насіння куль­тур та різних домішок і бур’янів грун­ту­ють­ся на відмінно­с­тях фізи­ко-ме­ханічних вла­с­ти­во­с­тей зер­на: йо­го розміру, фор­ми, до­вжи­ни, пи­то­мої ва­ги, ае­ро­ди­наміки, ста­ну по­верхні то­що. Про­те ці ме­то­ди не завжди за­без­пе­чу­ють відбір насіння із поліпше­ни­ми посівни­ми та вро­жай­ни­ми яко­с­тя­ми, зо­к­ре­ма, не роз­поділя­ють насіння за су­купністю вла­с­ти­во­с­тей зернівок в од­но­му за­собі, не за­без­пе­чу­ють от­ри­ман­ня од­норідних фракцій, не до­три­му­ють па­ра­метрів і ре­жимів ро­бо­ти ма­шин у тех­но­логічно­му про­цесі у разі зміни ста­ну вихідно­го ма­теріалу, не відби­ра­ють насіння важ­ковідо­крем­лю­ва­них бур’янів та зер­но­вих домішок від ос­нов­ної куль­ту­ри.
Сьо­годні підго­тов­ку насіннєво­го ма­теріалу про­во­дять на ви­со­ко­про­дук­тив­них ма­ши­нах післяз­би­раль­ної до­роб­ки зер­на, що при­зво­дить до знач­но­го трав­му­ван­ня насіння та не­га­тив­но по­зна­чається на йо­го посівних яко­с­тях.
У зер­новій масі є вміст бур’яно­во­го насіння і зер­но­вих домішок, які за своїми фізи­ко-ме­ханічни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми ча­с­то бу­ва­ють од­на­ко­ви­ми з насінням ос­нов­ної куль­ту­ри, то­му відо­кре­ми­ти їх на очис­них і сор­ту­валь­них ма­ши­нах прак­тич­но не вдається, що зни­жує вро­жайність та сор­то­ву чи­с­то­ту посівів.
Розв’яза­ти цю про­бле­му пе­ред­посівної підго­тов­ки насіннєво­го ма­теріалу до­по­мо­же ство­ре­ний у ННЦ «ІМЕСГ» еле­к­т­ро­ста­тич­ний се­па­ра­тор ЕСН-0,1 для очи­щен­ня та сор­ту­ван­ня насіння сільгоспкуль­тур у силь­но­му еле­к­т­рич­но­му полі (фо­то). Особ­ливістю се­па­ра­то­ра є те, що про­цес роз­поділен­ня насіннєво­го ма­теріалу про­хо­дить в еле­к­т­ро­ста­тич­но­му полі ви­со­кої на­пру­ги, за­вдя­ки яко­му вдається відо­крем­лю­ва­ти насіння куль­ту­ри від інших скла­до­вих зер­но­во­го ма­теріалу за відмінно­с­тя­ми фізи­ко-­механічних (пи­то­ма ва­га, розміри, стан по­верхні то­що) та еле­к­т­рич­них (діеле­к­т­рич­на про­никність, еле­к­т­ро­провідність) вла­с­ти­во­с­тей зернівок насіннєво­го ма­теріалу. Еле­к­т­ричні ха­рак­те­ри­с­ти­ки насіння ма­ють тісний зв’язок із біологічною при­ро­дою зернівки і її фізи­ко-ме­ханічни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми та з біохімічни­ми і фізіо­ло­гічни­ми по­каз­ни­ка­ми. Під час ро­бо­ти се­па­ра­то­ра втра­ти по­вноцінно­го насіння у відхо­ди мінімальні. За­леж­но від якості вихідно­го ма­теріалу кількість насіння ос­нов­ної куль­ту­ри у відхо­дах не пе­ре­ви­щує 2–5%.
За­про­по­но­ва­ний спосіб дає змо­гу роз­поділя­ти посівний ма­теріал за аб­со­лют­ною і пи­то­мою ва­гою та ви­да­ля­ти із зер­но­вої сумішки насіння важ­ко­відокрем­лю­ва­них бур’янів.
Еле­к­т­ро­ста­тич­ний се­па­ра­тор скла­дається із дже­ре­ла ви­со­кої на­пру­ги, бун­ке­ра для насіння, еле­к­т­ро­да ви­со­кої на­пру­ги та за­зем­лю­валь­но­го ба­ра­ба­на — еле­к­т­ро­да, прий­маль­но­го бун­ке­ра із лот­ка­ми, еле­к­т­ро­при­во­да і пуль­та ке­ру­ван­ня. Про­цес роз­поділен­ня (рис. 1) має та­кий пе­ребіг: зер­но­ва сумішка із бун­ке­ра по­дається у ро­бо­чу зо­ну еле­к­т­ро­ста­тич­но­го по­ля, яке ство­рюється про­ти­леж­но за­ря­д­же­ни­ми еле­к­т­ро­да­ми ви­со­кої на­пру­ги та за­зем­лю­валь­ним ба­ра­ба­ном-еле­к­т­ро­дом. Зернівки у про­цесі кон­так­ту із за­зем­ле­ним еле­к­т­ро­дом, за­леж­но від їхніх фізи­ко-ме­ханічних та еле­к­т­рич­них вла­с­ти­во­с­тей, от­ри­му­ють за­ря­ди різної ве­ли­чи­ни і відхи­ля­ють­ся у бік еле­к­т­ро­да ви­со­кої на­пру­ги, за­ря­д­же­но­го еле­к­т­рич­ним за­ря­дом про­ти­леж­но­го зна­ка. Під час ви­хо­ду зер­но­во­го ма­теріалу із зо­ни дії еле­к­т­ро­ста­тич­но­го по­ля насіннєвий потік ут­во­рює своє­рідне віяло, рух яко­го розсікається пе­ре­го­род­ка­ми на дві фракції. Зо­к­ре­ма, круп­не насіння, із поліпше­ни­ми посівни­ми яко­с­тя­ми, по­трап­ляє у ло­ток пер­шої фракції, а менш кон­диційне, що містить домішки, — у ло­ток дру­гої фракції. Так відби­рається най­пов­ноцінніше насіння та ви­да­ляється насіння важ­ковідо­крем­лю­ва­них бур’янів і зер­но­вих домішок, які інши­ми спо­со­ба­ми ви­лу­чи­ти не­мож­ли­во. Кількісні та якісні по­каз­ни­ки про­це­су роз­поділен­ня насіння на се­па­ра­торі ре­гу­лю­ють­ся на­пру­женістю еле­к­т­ро­ста­тич­но­го по­ля і місцем фіксо­ва­но­го вста­нов­лен­ня роз­поділю­валь­ної пе­ре­го­род­ки. Крім то­го, еле­к­т­рич­не по­ле се­па­ра­то­ра сти­му­лює насіння до про­ро­с­тан­ня, а та­кож ча­ст­ко­во зне­за­ра­жує йо­го по­верх­ню.
Се­па­ра­тор ЕСН-0,1 мож­на за­сто­со­ву­ва­ти у схо­ви­щах і на відкри­тих май­дан­чи­ках без­по­се­ред­ньо пе­ред про­­трую­ван­ням насіння.
Досліджен­ня­ми, про­ве­де­ни­ми в інсти­туті, вста­нов­ле­но, що відібра­не насіння має на 10–15% ви­щу енергію до про­ро­с­тан­ня та до 5% більшу ма­су 1000 насінин, що сприяє збільшен­ню вро­жай­ності куль­тур. Так, при­бав­ка вро­жаю пше­ниці після підго­тов­ки посівно­го ма­теріалу на се­па­ра­торі ста­но­ви­ла 2,1–10 ц/га.
В інсти­туті роз­роб­ле­но мо­дифікації еле­к­т­ро­ста­тич­них се­па­ра­торів ЕСН-1 та ЕСН-3, технічні ха­рак­те­ри­с­ти­ки яких наведено у таб­лиці.

Технічні ха­рак­те­ри­с­ти­ки
еле­к­т­ро­ста­тич­них
се­па­ра­торів ти­пу ЕСН
За нор­ми висіву 2,4 ц/га се­па­ра­тор ЕСН-3 за один день ро­бо­ти за­без­пе­чує посівним ма­теріалом пло­щу, еквіва­лент­ну 100 га. Він ви­б­ра­ко­вує до 30% насіння та зер­но­вих домішок, які мо­жуть бу­ти ви­ко­ри­с­тані на
фу­ражні по­тре­би.
Вста­нов­ле­но, що пе­ред­посівна підго­тов­ка насіння яро­го яч­ме­ню сортів Півден­ний та Едем за­без­пе­чи­ла підви­щен­ня: енергії про­ро­с­тан­ня — на 5,6 та 4,5%, кількості рос­лин че­рез місяць після висіву — на 12,8 і 47, ви­со­ти рос­лин — на 3,5 і 20, кількості ко­лосків — на 4,2 і 18 та вро­жай­ності — на 31,5 і 24% відповідно (рис. 2).
До­сить ефек­тив­ним є ви­ко­ри­с­тан­ня се­па­ра­то­ра на етапі пе­ред­посівної підго­тов­ки вихідно­го ма­теріалу із по­даль­шою об­роб­кою насіння ос­нов­ної фракції біологічним пре­па­ра­том. За ре­зуль­та­та­ми досліджень у ДП «ДГ “Оленівське”» ННЦ «ІМЕСГ», уро­жайність яро­го яч­ме­ню сор­ту Едем, насіння яко­го бу­ло підго­тов­ле­не на еле­к­т­ро­се­па­ра­торі та об­роб­ле­не біоп­ре­па­ра­том Пла­н­риз, підви­щи­лась на 23,8%, порівня­но із ви­ко­ри­с­тан­ням насіння, яке підда­ли тільки дії біоп­ре­па­ра­ту
без еле­к­т­ро­об­роб­ки.
Про­ве­де­ни­ми в інсти­туті досліджен­ня­ми вста­нов­ле­но, що ви­ко­ри­с­тан­ня еле­к­т­ро­се­па­ра­то­ра у про­це­сах пе­ред­посівної підго­тов­ки зер­но­вих, технічних та олійних куль­тур підви­щує їхню вро­жайність на 12–30%, енергію про­ро­с­тан­ня та схожість — на 4–16,6, ма­су 1000 насінин ос­нов­ної фракції — на 4–10%.
Се­па­ра­тор ЕСН-3 мож­на ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти у насінниць­ких гос­по­дар­ст­вах, де під час очи­щен­ня та се­па­ру­ван­ня насіннєво­го ма­теріалу за­сто­со­ву­ють по­то­кові зер­но­очисні лінії про­мис­ло­во­го ви­роб­ництва, до скла­ду яких вхо­дять за­ван­та­жу­вальні при­ст­рої, ма­ши­ни по­пе­ред­нь­о­го очи­щен­ня, складні зер­но­очисні ма­ши­ни, а та­кож транс­пор­те­ри, норії і бун­ке­ри.
У про­цесі роз­поділен­ня зер­но­вих ма­теріалів в ос­нов­ну фракцію відби­рається до 70% насіння із поліпше­ни­ми посівни­ми яко­с­тя­ми та
вро­жай­ни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми.
Еко­номічна ефек­тивність від за­сто­су­ван­ня еле­к­т­ро­се­па­ра­то­ра у про­це­сах пе­ред­посівної підго­тов­ки
ста­но­­­вить 123,5 грн/га, а термін
окуп­ності — 0,9 ро­ку.