ES2249848T3 - Acondicionamiento de semillas en matriz solida. - Google Patents

Abstract

Un método para separar semillas dañadas, respecto de semillas no dañadas, que comprende las etapas de mezclar las semillas, un material de matriz sólida particulado, y una cantidad de agua para acondicionamiento de semillas, durante un tiempo y a una temperatura, suficientes como para provocar que las semillas beban suficiente agua para mejorar las características de absorción de agua del material de la semilla de dentro de la vaina de la semilla, caracterizado por separar las semillas hinchadas respecto de las semillas no hinchadas, por tamaño, después de que las semillas han sido acondicionadas en agua, añadiéndose para ello cantidades de agua durante un corto periodo de tiempo, al efecto de provocar la suficiente hinchazón de las semillas dañadas como para la separación respecto de las semillas no dañadas, pero antes de que se dañe con el agua a las semillas no dañadas.

Description

Acondicionamiento de semillas en matriz sólida.

Esta invención se refiere a la separación de semillas dañadas respecto de las no dañadas y, en concreto, a la separación de semillas dañadas respecto de las no dañadas como parte de un proceso de acondicionamiento de semillas.

Es conocido, a partir de la patente de Estados Unidos 5 628 144, cebar semillas mediante mezclar, las semillas, un material de matriz sólida, particulado, y una cantidad de agua para acondicionamiento de semillas, durante un tiempo y a una temperatura, suficientes para provocar que las semillas absorban el agua suficiente, para mejorar las características de absorción de agua del material de la semilla con la vaina de la semilla. El tamaño de las semillas permanece inalterado durante este proceso. En función de si las semillas están o no cebadas, habrá algunas semillas dañadas entre las semillas no dañadas. La siembra de una semejante mezcla, de semillas no dañadas y dañadas, es menos eficiente y derrocha recursos, en comparación con la siembra solo de semillas no dañadas.

También es conocido, de la patente de Estados Unidos 4 403 445, separar judías verdes sin hebra respecto de judías con hebra, poniendo para ello las judías a remojo en agua, donde la placenta de las judías sin hebra se hincha, haciendo más sencillo separarlas respecto de las judías con hebra que no tienen la placenta. Este método no separa físicamente semillas dañadas, sino solo aquellas semillas que tienen la característica de una indeseable hebra, en algunas judías dentro de un montón de judías, y que tienen una placenta que sigue unida a las judías sin hebra y no a las judías con hebra.

Por consiguiente, el objetivo de la invención es proporcionar un nuevo método, para separar semillas dañadas respecto de semillas no dañadas, especialmente como una etapa añadida a una función de acondicionamiento osmótico de semillas.

Este objetivo se consigue por medio de separar, por su tamaño, las semillas hinchadas respecto de las semillas no hinchadas, después de que las semillas hayan sido acondicionadas en agua, añadiendo para ello grandes cantidades de agua durante un tiempo corto, al efecto de provocar la suficiente hinchazón en las semillas dañadas, para su separación respecto de las semillas no dañadas, pero antes de que se perjudique con el agua a las semillas no dañadas. Ventajosamente, las semillas son movidas en proceso de flujo continuo, mientras que las semillas están sumergidas en agua.

En una realización, las semillas son mezcladas con un material de matriz sólida particulado, y una cantidad de agua para el acondicionamiento osmótico de semillas, con aireación suficiente, durante un tiempo y a una temperatura suficientes, como para provocar que las semillas beban agua suficiente como para mejorar el vigor de la planta resultante, pero insuficiente para provocar brotes.

Las semillas no dañadas separadas, son cebadas, y las semillas cebadas son plantadas bajo condiciones no dentro de un rango de temperatura de germinación umbral y de un rango de humedad de germinación umbral, para semillas no cebadas de la misma especie, pero dentro de, por lo menos uno, entre un rango de temperatura de germinación umbral, y un rango de humedad de germinación umbral, para las semillas cebadas. El material de la matriz puede ser retirado antes de plantar la semilla, o bien el material de la matriz puede ser plantado con la semilla.

Las características de la invención reseñadas arriba, y otras, se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada, considerada en referencia a los dibujos anexos, en los cuales:

la figura 1 es una diagrama de bloques, de un sistema de acondicionamiento osmótico acorde con una realización de la invención;

la figura 2 es una vista en diagrama, de una parte de un sistema de mezclado usado en la reivindicación de la figura 1,

la figura 3 es una vista en diagrama, de otra realización del sistema de mezclado, usado de acuerdo con la realización de la figura 1, en lugar de usar la realización de la figura 2;

la figura 4 es una vista en diagrama, de un sistema de acondicionamiento usado en una realización de una parte de la figura 1;

la figura 5 es una vista en diagrama, de un sistema de secado usado de acuerdo con una realización de la figura 1;

la figura 6 es una vista en diagrama, de otra realización del sistema de secado acorde con la invención;

la figura 7 es una vista en diagrama, de otra realización más, del sistema de secado usado con la invención; y

la figura 8 es una vista en diagrama, de una instalación de separador acorde con la invención.

Para cebar semillas, las semillas son incorporadas a una matriz de fase sólida, que comprende sólidos suspendidos en agua, no patógenos, finamente divididos. Preferentemente, el material de matriz, que no incluye las semillas, está en una proporción y distribución tales, con respecto a las semillas, como para que las superficies de las semillas sean lo suficientemente aeróbicas para favorecer el metabolismo aeróbico de las semillas, y de microorganismos beneficiosos, al efecto de impedir el crecimiento de anaerobios o microorganismos anaeróbicos, y para permitir los cambios metabólicos apropiados. En la mayoría de los casos, esto se consigue por medio de usar la proporción volumétrica apropiada, de semillas frente al material de la matriz, y aireación.

La proporción volumétrica de semillas frente al material de matriz debería estar, por razones prácticas, en el rango de un volumen de semillas frente a 120 de material de matriz en un extremo, hasta uno de matriz frente a diez de semillas, en el otro extremo. Preferentemente, una proporción de uno a uno de semillas frente a matriz, es generalmente favorable, pero la proporción puede ser menor, como en los casos en que la retirada del inhibidor de exudación y germinación son objetivos de acondicionamiento osmótico y tratamiento de semillas significativas, y mayor, como cuando la inoculación de microbios requiere retener los exudados. En los casos en los que la mezcla de semillas y matriz contiene una proporción, en volumen, sustancialmente mayor de semillas frente a matriz, puede mantenerse la aireación adecuada durante el acondicionamiento osmótico, a través de una combinación de mezclado mecánico y aireación de las semillas junto con la masa de la matriz, o más aireación.

El material de la matriz, cuando contiene el agua el acondicionamiento osmótico de las semillas en cuestión, debería ser lo suficientemente friable, no susceptible de amontonarse, etc., como para que, cuando se desee, pueda ser separado respecto de las semillas tratadas, después del tratamiento, sin dañar a las semillas. El tamaño de partícula del material de la matriz, no es demasiado crítico, en tanto en cuanto el área superficial es adecuada pero, por razones mecánicas, debería ser menor o mayor que la semilla que está siendo tratada, usualmente menor que 20 mesh y, preferentemente, sustancialmente diferente. Típicamente, se prefiere un material de menos de unos 60 mesh; por ejemplo, el Agro-Lig descrito más abajo, tenía de un 90%/wt menor de 200 mesh, el carbón bituminoso tenía menos de 200 mesh.

Un tipo de matriz está formada por sólidos orgánicos, por ejemplo un sólido carbonoso, preferentemente un sólido lignitoso que tenga un gran potencial hídrico en equilibrio y, preferentemente, que tenga un componente de potencial osmótico que sea, por lo menos, en torno a un 90% y, preferentemente, mayor de un 95% del potencial hídrico total, medido como se ha descrito arriba. Ejemplos de tal material incluyen carbón, especialmente carbón bituminoso, arcillas lignitosas, tales como la arcilla de leonardita, que se vende como Agro-Lig, y musgo Sphagnum.

Otro tipo de material de matriz es el inorgánico, tal como mineral de arcilla calcinada, vermiculita y perlita. Para conseguir un sistema económico eficaz usando un material de partículas inorgánico como matriz, la densidad aparente de una matriz de material de tal particulado inorgánico está, preferentemente, por encima de 0,3 gramos por centímetro cúbico. En esta especificación, densidad aparente significa el peso en gramos de un volumen dado de material particulado, dividido por su volumen en centímetros cúbicos. Cuando se usa materiales inorgánicos, generalmente, el potencial hídrico se determina no principalmente mediante potencial osmótico, sino principalmente mediante el potencial matricial.

En el proceso de la invención, son mezclados la semilla a ser tratada, una cantidad predeterminada de material de matriz sólida, y una cantidad predeterminada de agua, y se permite a la mezcla equilibrarse, preferentemente en un recipiente diseñado para proporcionar aireación, pero que reduce las pérdidas por evaporación, por ejemplo un recipiente o bolsa de metal cerrado, durante un tiempo y a una temperatura, suficientes como para permitir a las semillas beber agua desde la matriz, y mantener o cambiar, un contenido de agua, una temperatura y una aireación de equilibrio, prescritos, suficientes para mejorar el vigor resultante de la planta, es decir, mejorar las características de emergencia, crecimiento o rendimiento, pero acortar aquellas que podrían provocar que la semilla brote. Materiales particularmente útiles para la matriz, son materiales relacionados con el carbón, arcilla calcinada, tierra de diatomeas, vermiculita, serrín, perlita, turba/musgo, mazorcas de maíz y polvo de grano.

Como en el cebado en solución, la cantidad de equilibrio de agua para que el sistema cebe a la semilla, es dependiente de la variedad especifica de semilla, su estado o condición, y el potencial hídrico del material de matriz sólida. Típicamente, el material de matriz sólida debería tener un potencial hídrico entre unos -0,5 y unos -0,2 megapascales en equilibrio con las semillas. Con control de la temperatura, este rango puede ser extendido hasta -0,2 hasta unos -3,6. Las condiciones exactas dependen de los objetivos y de las especies, así como de la destrucción de inhibidores o bloqueantes fisiológicos o físicos. El arte del cebado de semillas, en cierta medida, sigue siendo empírico y, si bien ya se conoce en general cantidades de agua típicas y potenciales hídricos de los medios, para tipos de semilla dados, a partir del arte del cebado en solución, y de experimentos de cebado por matriz sólida, frecuentemente para algunas semillas lo mejor es probar una pequeña muestra de una nueva semilla, sobre un rango fácilmente determinado de potenciales de agua y temperatura, para determinar qué condiciones de temperatura, potencial hídrico y tiempo, provocan la imbibición de agua por parte de las semillas, y se produce la pregerminación resultante. Después de este cebado, las semillas pueden ser secadas, para un estado de almacenamiento, de reposo o seco, con o sin el material de matriz. El tratamiento con microbios benéficos, o tratamiento químico, puede producirse antes, durante, o después del cebado.

En un proceso de la invención, se humedece un peso conocido de semillas con, aproximadamente, el 25% de agua en peso. La cantidad total de agua utilizada es, típicamente, del orden de aproximadamente un libro por kilogramo de semillas, pero varía con el tamaño y condiciones de las semillas. La semilla es mezclada con el material de matriz sólida, particulado, seco, al que se puede hacer fluir, y agua con los añadidos químicos o biológicos apropiados, para mojar así de modo uniforme las semillas y el material particulado. Después de que la cantidad predeterminada de agua para cebado está mezclada con las semillas revestidas, la mezcla se mantiene a una temperatura predeterminada, durante un tiempo suficiente para permitir a las semillas mantener un equilibrio con el contenido de humedad deseado, usualmente entre uno y aproximadamente catorce días. En otros procesos, el agua, las semillas y el material de matriz, son mezclados en un flujo continuo, o sistema de mezcla dosificada. La proporción de agua puede también variar sustancialmente, desde el 25 por ciento de semillas en peso.

Las semillas que pueden ser tratadas, pueden ser virtualmente cualquier semilla, incluido la mayoría de los cultivos vegetales, cultivos ornamentales y cultivos agronómicos. Están incluidos pepino, lechuga, zanahoria, cebolla, melones, maíz tierno, tomates, berenjena, pimientos, judías, rábanos, calabaza, guisante, semillas de flores, alfalfa y soja. Puede usarse varios aparatos diferentes para estos procedimientos. Uno de tales aparatos se describe más abajo.

En la figura 1 se muestra un diagrama de bloques, de un sistema de cebado 10 que tiene una instalación de mezclado 12, una instalación de acondicionamiento 14, una instalación de secado 16, una instalación de separación 18, y una instalación de tratamiento químico e inoculación 20. En este sistema, las semillas y la matriz son: (1) mezcladas juntas, bien sin tratamiento químico o inoculación de las semillas, o con tratamiento químico y/o inoculación de las semillas; (2) acondicionadas; (3) secadas de nuevo; y (4), en algunas realizaciones, el medio de matriz y las semillas son separados.

El tratamiento químico o inoculación, generalmente tiene lugar en la instalación de tratamiento químico e inoculación 20, que puede comunicar con la instalación de mezclado 12, la instalación de acondicionamiento 14, la instalación de secado 26 o la instalación de separación 18, o con ninguna de estas. La matriz de mezclado, las semillas y el agua, son utilizados para el metabolismo de pre-germinación, después de lo cual las semillas pueden ser de nuevo secadas en la instalación de secado 16, aunque de vez en cuando la instalación de secado 16 y la instalación de acondicionamiento 14, son usadas, de modo intermitente, para acondicionamiento y secado por etapas. La instalación de secado 16 puede comunicar con la instalación de separación 18, para separar la matriz respecto de las semillas, en algunas realizaciones, aunque tal separación no siempre es necesaria. Las semillas tratadas pueden ser almacenadas y usadas con posterioridad, o utilizadas inmediatamente.

No todas las semillas están sujetas a tratamiento químico o a inoculación y, así, no siempre es usada la instalación de tratamiento químico e inoculación 20. Sin embargo, el algunas realizaciones las semillas puede ser tratadas químicamente, o inoculadas con microbios, antes de ser mezcladas en la instalación de mezclado 12 con agua y matriz, o como alternativa, puede aplicarse tal tratamiento en la instalación de acondicionamiento 14, en la instalación de secado 16, o más tarde, después del pre-acondicionamiento.

En algunas realizaciones, las etapas iniciales del metabolismo se producen hasta el comienzo de la germinación, según indica la emergencia del embrión desde la vaina de la semilla, momento en el cual tiene lugar la inoculación con microbios benéficos. Después de la inoculación, las semillas pueden ser devueltas a la instalación de acondicionamiento 14, para que se cierre las cicatrices, hasta una etapa de pre-germinación son germinación completa, y ser secadas de nuevo para un uso ulterior.

En la figura 2 se muestra una vista esquemática, de una instalación de mezclado 12 que tiene, como sus partes principales, una fuente de agua 26, una fuente de material sólido 28, y un tanque giratorio de mezclado 34, conectados juntos, de modo que la fuente de agua, o de agua con aditivos tales como nitrato de potasio, y la fuente de material sólido 28, tal como materiales de matriz y semillas, comunican con un tanque de mezclado giratorio 34, que combina los ingredientes en la mezcla adecuada para controlar la oxidación y la temperatura, y para controlar el potencial hídrico. La totalidad de estas fuentes pueden pre-mezclar los materiales sólidos con la humedad y después aplicarlos al tanque de mezclado, o bien estos pueden ser aplicados individualmente, o combinados en pares, y aplicados o combinados con material de tratamiento, o bien el material de tratamiento químico puede ser aplicado a cualquiera de los ingredientes, como a la fuente de agua, o a la fuente de la matriz, o solo a las semillas.

La fuente de agua 26 incluye un contador 30, una fuente de agua 32 y, en algunas realizaciones, una bomba 42 conectada junta, de modo que puede aplicarse una cantidad medida de humedad, a un mecanismo de mezclado que, en la realización de la figura 2, es un tanque giratorio. Este está adaptado para recibir el agua y el material sólido y, después, ser rotado para un mezclado perfecto. Desde luego puede usarse otras realizaciones, tales como un tanque con medios de agitación internos, en lugar de un tanque giratorio, y/o conexiones con juntas universales giratorias que rotan con el tanque, en lugar de conectores en el centro de rotación.

La fuente de material sólido 28 incluye una transportador de la semilla y de la matriz sólida 36, una fuente de semillas 38, y una fuente de material de matriz, como puede ser arcilla, 40. Estos ingredientes pueden ser pre-mezclados, o movidos uno a uno al tanque 34, por medio de un transportador de tipo tornillo sin fin, o por flujo de aire forzado, o por gravedad, o por cualesquiera otros medios.

En la figura 3, se muestra una realización de fuente de agua 26A, que tiene un tanque de agua 32A que contiene agua y nitrato de potasio. El tanque comunica con una bomba 42 y un contador 30, en un conducto 31, para suministrar una mezcla de ingredientes líquidos que puede incluir aditivos, tales como nitrato de potasio, para condicionar la sensibilidad a la luz, o agentes químicos beneficiosos para el tratamiento de semillas, o que sean anti-hongos o anti-microbios, o con microbios beneficiosos para la inoculación y, en algunas realizaciones, nutrientes para estos.

Con esta disposición, puede ser suministrada una cantidad de agua medida cuidadosamente, para proporcionar el potencial matricial correcto. En ciertas aplicaciones, se suministra una pequeña cantidad de agua y, después, el suministro es desconectado desde el tanque que rota para hacer la mezcla, y después se suministra más agua. Las partes intermitentes estacionarias del tanque, pueden ser usadas para también añadir más material seco si se desea, de modo que la mezcla junta puede proseguir con cantidades graduales de material seco y agua.

En la figura 4, se muestra un diagrama esquemático de otra realización de la instalación de mezclado 12A que tiene una fuente de semillas 38A, una fuente de material seco 40A, la fuente de agua y aditivos líquidos 26A, una sección de mezclado 58, y un agitador de la mezcla y transportador 62. La fuente de semillas 38A y la fuente de material seco 40A incluyen, cada una, a una, diferente, de las tolvas 50 y 52, respectivamente, al efecto de contener semillas a granel y material seco como puede ser matriz. En el extremo inferior fondo de cada una, hay uno, correspondiente, de los transportadores 54, y un transportador 56, que están alineados directamente en la línea de gravedad, bajo las tolvas de semillas y de matriz 50 y 52, respectivamente, y son activables, a velocidades controladas independientemente, para transportar desde la tolvas cantidades controladas de material, para que sea mezclado en la estación de mezclado 58.

Los fondos de la tolvas son ajustables, y la velocidad de los contenedores también es ajustable, de modo que la proporción de mezclado puede ser proporcional según el tipo de semilla y el tipo de material de matriz. De forma similar, el suministro de agua 26A, proporciona agua a una velocidad controlada a través de un conducto 60, en la estación de mezclado 58, de modo que son mezcladas entre sí cantidades controladas de material de matriz, semillas y agua, o soluciones acuosas, en la estación de mezclado 58, en un proceso continuo para mezclar meticulosamente, con la estación 58 recibiendo en todo momento entre un 1 y el 60 por ciento, de la cantidad total de un lote a ser procesado durante el proceso por lotes o, si se usa proceso continuo, un volumen de materiales proporcionados adecuadamente, que está adaptado para ajustar en una corriente, de un flujo no más rápido que el procesado más lento de esa corriente. Las mezclas proporcionales son mezcladas en la estación 58 y transportadas, por medio del sistema mezclador, agitador y transportador 62, que mueve la mezcla hacia delante, mediante una serie de paneles, hasta una salida, en la que estas puede ser transportadas al acondicionador de semillas. El acondicionador de semillas puede acumularlas, lote a lote, para su procesado, o bien las semillas pueden ser acondicionadas en un proceso continuo.

En la figura 5, se muestra un acondicionador 14 que incluye un medio para controlar la temperatura, la humedad y el suministro de oxigeno de la matriz que contiene las semillas, al efecto de fomentar las condiciones de pre-germinación. En la realización de la figura 5, la totalidad de estas funciones se lleva a cabo de modo unitario, por medio de una bolsa de tela porosa 72, que contiene la matriz y las semillas, un colector de succión 74, posicionado para equilibrar la temperatura y la humedad, extrayendo aire a través de la bolsa de tela 72 y la matriz, a un colector de vacío 76, y a una habitación de temperatura y humedad controladas para este proceso. Para cantidades muy pequeñas, el suministro de extracción de aire 74 es innecesario, puesto que se producirá una transferencia de calor y oxígeno natural adecuada, a través del material de matriz, para los efectos deseados.

La bolsa de tela 72 tiene un extremo abierto para suministrar la mezcla a la bolsa, y un extremo inferior que puede ser abierto para suministrar semillas acondicionadas a una cinta de transporte 80, después de una etapa de acondicionamiento. En la práctica, las semillas pueden ser acondicionadas en la bolsa de tela 72 y, después, transportadas para ser de nuevo secadas, a través de una etapa de secado de 10 por ciento, y después devueltas a la bolsa, para su acondicionamiento adicional. Además, el acondicionamiento puede extenderse hasta el comienzo de la emersión, y ser inoculado y secado, y acondicionado de nuevo, antes de la emergencia.

Para extraer aire a través de la bolsa de tela 72, se extiende hacia abajo una tubería de vacío 74, localizada centralmente. Está diseñada de modo que el área superficial mayor, en el lado exterior de la bolsa de tela 72, saca aire frío a través del área más ancha, y como coge algo de calor y humedad, la velocidad del flujo se hace más elevada, puesto que se está moviendo hacia dentro, a través de esferas de área menor, para mantener uniforme la temperatura a través de la bolsa, y relativamente uniforme la retirada de humedad. En la realización preferida la bolsa contiene, generalmente, entre 20 libras y 1000 libras de mezcla, acondicionada en una habitación cuya temperatura está entre 10 grados centígrados y 15 grados centígrados, con aire siendo sacado, desde un colector, bajo una presión de vacío de menos 10 pascales, a través de un área superficial externa de 75 pies cuadrados, hasta un conducto perforado interior, que tiene un diámetro de entre 1 pulgada y 15 pulgadas, y poros abiertos y extremos para extraer aire, que tienen un área combinada de 75 centímetros cuadrados.

Después de una etapa de acondicionamiento, la bolsa de tela 72 puede ser físicamente movida a secadoras, y descargada en las secadoras de un modo mostrado aquí, o puede abrirse los fondos, y el mecanismo de transportador 80 puede transportar la mezcla a secadores, o a una etapa de secado.

En la figura 6 se muestra una realización de instalación de secado 16 que tiene una instalación de granero 90, una instalación de ventilador 92 y, en algunas realizaciones, una instalación de cubierta 100. Una fuente de presión de aire 102 aplica aire, a través de ventiladores o similares, a la instalación de ventilador, por debajo de la instalación de granero 90. La instalación de granero 90 tiene un fondo de tela, a través del cual es inyectado el aire, para provocar turbulencia en el material de matriz esparcido a lo largo de la instalación de granero 90, para el secado de este por medio del flujo de aire. Puede situarse una cubierta sobre la instalación de granero 90, para crear una ligera presión negativa si se desea, para el control del polvo, y puede extraerse la humedad por medio de la recirculación del aire a través de disecadores en la cubierta.

En una realización, es aplicada presión de aire en el colector, por debajo de la instalación de granero 90, de 50 libras por cuadrado, positiva, a través de una tela de calibre 60, para el secado de material de matriz aplicado en una capa entre 4 pulgadas y 3 pies de profundidad, y que tiene una presión en la tela de entre 6 onzas y 15 libras por pulgada cuadrada.

En la figura 7 se muestra otra realización de la instalación de secado, que tiene una pluralidad de torres de secado 100A, 100B, 100C, cada una de las cuales recibe una mezcla de matriz y semillas para secado, con las semillas siendo aplicadas en la parte superior de la torre 100A, a través de un transportador 106A que puede ser un transportador de tipo tornillo sin fin, o un ventilador de aire, o similar, para rellenar la torre 100A. La torre 100A es vaciada en la torre 100B, a través de un transportador similar 106A, y así sucesivamente hacia abajo de la línea, hasta que se ha completado la operación de secado, después de lo cual, la mezcla puede ser movida a un separador para tamizado y separación, o puede ser almacenada para su uso en una sembradora, con el material de matriz y las semillas combinados, o movida a una localización para su tratamiento químico o inoculación biológica. Cada una de las torres es idéntica y, así, solo se describirá la torre 100C.

Para proporcionar una etapa de secado, la torre de secado 100C contiene un granero elevado 102, que tiene una pluralidad de etapas de conductos de flujo de aire 104A, 104B y 104C. Puede ser suministrado cualquier número de tales etapas, y estas incluyen en su interior un ventilador para soplar aire transversalmente, a través de la torre, en la que es recibido mediante la siguiente sección, para soplar transversalmente de nuevo a través de la torre, desde el lado opuesto hacia delante, de modo que el aire sopla a través de la torre mediante sucesivas etapas, de las que se muestra tres en la ilustración de la figura 7. Un desecante, u otro secador, puede ser usado en cada etapa, para retirar la humedad del aire mientras este seca la combinación de mezclado.

En la figura 8 se muestra una realización del separador para separar el material de matriz respecto de la semilla. Esta realización incluye tamices comerciales con desplazamiento del calibre, al efecto de sujetar las semillas pero permitir que la matriz caiga a su través, o para sujetar la matriz y permitir que caigan las semillas a su través, o para separar las semillas y la matriz a dos carros, o transportadores, diferentes, para su conveniente separación.

Con esta disposición, las semillas son cebadas usando una matriz de fase sólida, en lugar de usar soluciones acuosas. La matriz contiene sólidos no patógenos en plantas, que retienen agua. Preferentemente el material de matriz, no incluidas las semillas, está en una proporción y distribución tal, con respecto a las semillas, que las superficies de las semillas son lo suficientemente aeróbicas como para: (1) favorecer el metabolismo aeróbico de la semilla y de microorganismos beneficiosos; (2) impedir el crecimiento de microorganismos negativos aerobios facultativos, o aeróbicos; y (3) permitir los cambios metabólicos adecuados. En la mayoría de los casos, esto se consigue por medio de usar la proporción volumétrica adecuada de semillas, frente a material de matriz y aireación.

Una ligera modificación de este equipamiento, permite la eliminación de malas semillas. En este método, las partículas de mayor peso o de semilla mayor son eliminadas por medio de filtros, o mediante agitación hasta que las partículas a mayor velocidad son retiradas. En esta especificación, "partículas de semilla" significa la semilla y el material adherido a la semilla por adherencia o exudación de la semilla. Este proceso, es un resultado de tener en cuenta que, las semillas dañadas, exudan más que las semillas sanas y, así, se pega a estas más material de matriz o similar.

Otro método para separar semillas defectuosas respecto de las que van a ser plantadas, usando técnicas de calibrado o cribado, saca partido de la condición de humedad controlada, que es parte de la técnica de cebado por matriz sólida, y puede usar el mismo equipamiento. Las semillas que han sido dañadas por rotura, pueden ser separadas de modo eficiente, durante un proceso de acondicionamiento por agua, en una escala de producción en masa, sacando ventaja de ciertos principios recientemente descubiertos, o recientemente aplicados.

En el método, si hay diferencias en los tamaños de las semillas, como por ejemplo diferencias del 10 por ciento o mayores, las semillas son separadas inicialmente, como puede ser, por ejemplo, en lotes de semillas pequeñas, lotes de semillas medianas, y lotes de semillas grandes, u otras divisiones que permitan la posterior distinción entre semillas agrandadas y semillas no agrandadas. Esto es necesario para permitir una separación de semillas buenas, respecto de las semillas dañadas, en base a porcentajes de incremento en el tamaño de las semillas dañadas, sin confundir una semilla pequeña, dañada, agrandada, que debe ser retirada, con una buena semilla, naturalmente grande, durante el proceso de selección.

Después de la separación por tamaño en lotes, si es necesaria, las semillas son acondicionadas en humedad, de modo que se conduce la humedad, dentro de la semilla, al valor a humedad propia tal como, por ejemplo, las semillas de soja que estarán frecuentemente a un ocho por ciento de humedad cuando no estén acondicionadas. Para separar las semillas dañadas, el nivel de humedad es ajustado a la humedad deseable, para incrementar el vigor de la planta, como por ejemplo en el caso de las semilla de soja, a un nivel de humedad de un 12 por ciento. A este nivel de humedad, el material interno de la semilla puede recibir agua rápidamente, y expandirse, pero la cáscara sirve como barrera. Cuando el nivel de humedad ha sido acondicionado así, la cáscara externa está curtida, y fuerte, de modo que las semillas pueden ser movidas fácilmente y separadas, en equipamiento de separación, a través de diferentes tamaños de criba.

En este momento, que llevará distintas cantidades de tiempo para distintas semillas, como por ejemplo ocho a diez horas con semilla de soja, las semillas están listas para su separación. Son separadas añadiendo para ello una gran cantidad de agua, así como mediante sumergir el lote entero en agua durante unos pocos minutos, como por ejemplo tres minutos para semillas de soja. Al término de los tres minutos, las semillas dañadas se habrán hinchado lo suficiente, en comparación con las semillas no dañadas, como para permitir la separación a pesar de las variaciones de los tamaños de las semillas dentro del lote. Por ejemplo, en el caso de semillas de soja, la cantidad de expansión de semillas dañadas puede ser de tanto como 25 o 40 milésimas de pulgada, o de un aumento más del diez por ciento mayor que para las semillas no dañadas. Esto es, probablemente, debido a que las grietas en las semillas dañadas permiten que el agua pase fácilmente a través de la cáscara, al interior del material de la semilla el cual, debido a su acondicionamiento, está en una etapa óptima para recibir agua rápidamente e hincharse, mientras que las semillas no dañadas proporcionan una barrera con su cáscara externa intacta, aunque el material interior esté igualmente listo para recibir agua.

Con este mecanismo, en unos pocos minutos, como entre dos y cinco minutos, las semillas pueden ser puestas en unas condiciones en las que, las semillas no dañadas, pueden ser fácilmente separadas de las semillas dañadas. El tiempo de emersión en agua es lo suficientemente bajo como para que las semillas no están dañadas por emersión, lo que ocurriría con un largo periodo de tiempo. Con este método, que combina el acondicionamiento de las semillas en el nivel de humedad apropiado, con una corta emersión en una gran cantidad de agua, las semillas pueden ser separadas en una escala de producción, para reducir el número de semillas que no germinarán en el campo. Uno de estos métodos es mover las semillas a un aparato de criba, mientras que las semillas son sustancialmente sumergidas en agua.

Las composiciones de cebado de matriz sólida descritas arriba, también pueden contener, ventajosamente: (1) cantidades prescritas de fungicidas de semillas conocidos, tales como tiram, captan, metalaxilo, pentacloronitrobenceno, y fenaminosulf, de modo que la semilla cebada terminada es revestida con, o absorbe, la cantidad deseada de fungicida, tal como es conocido por aquellas personas cualificadas en el arte; (2) microorganismo útiles para el cultivo, como son aquellos útiles para la protección, la estimulación o el establecimiento del cultivo, y para tales propósitos, algunas bacterias significativas son variedades de: especies de Bacilos, Enterobacter, Pseudomonas, Rhizobia, y Serratia, y algunos hongos significativos son variedades de las especies Trichoderma, Gliocladium y Laetisaria; (3) pesticidas tales como fungicidas y bactericidas incluido antes de, durante, o después del cebado de la matriz sólida; y (4) reguladores del crecimiento, tales como nitrato de potasio, ácido giberélico, DCPTA, etefón.

En esta especificación, "cebado de matriz sólida", se considera el proceso en el que las semillas son íntimamente mezcladas, con el medio de fase sólida particulado, en presencia de agua suficiente para realizar un contenido en humedad en la semilla, que permite que se produzca el proceso de germinación, pero que impide la emergencia de radícula. Durante el cebado, y especialmente durante el cebado en estado sólido, la adición de aditivos químicos y microorganismos es especialmente beneficiosa. En esta especificación, el término "microorganismo beneficiosos añadidos", significa un microorganismo beneficioso que es añadido a la composición, en un nivel que excede el que se produce naturalmente cuando la semilla están siendo cebada.

En esta especificación: (1) temperatura de germinación umbral, significa el rango de temperaturas para una cierta especie, dentro del cual, las semillas de tal especie, germinarán a un nivel de humedad predeterminado y con el oxígeno adecuado; y (2) rango de humedad de germinación umbral, significa el rango de humedad para una cierta especie, dentro del cual, las semillas de la especie germinarán a una temperatura dada y con oxigeno adecuado.

Además de los rangos anteriores, los puntos límites de humedad y temperatura en esta especificación se definen como sigue: (1) base de temperatura de germinación umbral, significa la temperatura por debajo de la cual, una semilla para una especie dada, no germinará incluso aunque los niveles de oxígeno y humedad sean aceptables; (2) temperatura máxima crítica de germinación umbral, significa la temperatura sobre la cual, una semilla de una especie dada, no germinará incluso aunque haya un nivel aceptable de humedad, y oxigeno adecuado; (3) base de humedad de germinación umbral, significa el nivel de humedad por debajo del cual una semilla de una especie dada, no germinará incluso aunque la temperatura y el oxígeno sean apropiados; y (4) nivel máximo crítico de humedad de germinación umbral, significa el nivel de humedad en tierra, sobre el cual una semilla de una especie dada, no germinará incluso aunque la temperatura y el oxígeno sean adecuados.

Otros términos convenientes se definen como sigue: (1) índice de tasa de emergencia, significa la suma de las semillas emergidas, n, cada día, multiplicado por una cantidad para ese día, siendo la cantidad para ese día igual al número total, c, de días en la prueba menos la cuenta, n, de plántulas de ese día; y (2) factor de sincronización, significa el índice de tasa de emergencia que se produce en el periodo que es un cuarto del tiempo del periodo total de la prueba. El periodo de la prueba, es un periodo normal de emergencia del cultivo en el campo. El índice de tasa de emergencia y el factor de sincronización, pueden ser calculados usando semillas germinadas, en lugar de plántulas emergidas, para llegar a un número similar. Esto puede llamarse índice de tasa de germinación.

Los valores anteriores se determinan empíricamente, para una semilla y variedad dadas, y puede ser usado en la siembra.

Se necesita una cantidad suficiente de matriz, o una matriz de un material suficientemente absorbente, o absorbente, para retirar los suficientes inhibidores como para impedir el retardo de más del quince por ciento de la duración temporal de activación previa al tiempo de control de germinación en el que el inhibidor es sustancialmente retirado por completo, por una técnica de lavado adecuada. El tiempo de germinación de esta especificación, es que la protuberancia visible de la radícula pueda ser observada, y el periodo de activación se produce cuando las membranas se vuelven permeables de forma diferenciada, y la conversión se produce a partir de existir transporte de solutos sustancialmente pasivo hacia, y desde, la semilla. La cantidad y el tipo de matriz, también son seleccionados para, bien retener, o bien retirar permanentemente los exudados, de modo que: (1) en caso de retirada no es nocivo, como por ejemplo sería fomentar el crecimiento de patógenos; o (2) en caso de retención, permitir el crecimiento de microbios beneficiosos inoculados, en las semillas.

Si bien se ha descrito con cierto detalle una realización preferida de la invención, puede hacerse muchas modificaciones y variaciones a la realización preferida, sin desviarse respecto de la invención. Por consiguiente, dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, la invención puede ser aprovechada de otras formas, respecto de las descritas específicamente.

Claims (6)

1. Un método para separar semillas dañadas, respecto de semillas no dañadas, que comprende las etapas de mezclar las semillas, un material de matriz sólida particulado, y una cantidad de agua para acondicionamiento de semillas, durante un tiempo y a una temperatura, suficientes como para provocar que las semillas beban suficiente agua para mejorar las características de absorción de agua del material de la semilla de dentro de la vaina de la semilla, caracterizado por separar las semillas hinchadas respecto de las semillas no hinchadas, por tamaño, después de que las semillas han sido acondicionadas en agua, añadiéndose para ello cantidades de agua durante un corto periodo de tiempo, al efecto de provocar la suficiente hinchazón de las semillas dañadas como para la separación respecto de las semillas no dañadas, pero antes de que se dañe con el agua a las semillas no dañadas.

2. Un método acorde con la reivindicación 1, caracterizado por la etapa de mover las semillas en un proceso de flujo transversal, mientras que las semillas son sumergidas en agua.

3. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque las semillas son mezcladas con un material de matriz sólida particulado, y una cantidad de agua de cebado de semillas, con la suficiente aireación, durante un tiempo y a una temperatura, suficientes como para provocar que las semillas beban agua suficiente para mejorar el vigor de la planta resultante, pero insuficiente para provocar el brote de la semilla.

4. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque las semillas no dañadas separadas son cebadas, y las semillas cebadas son plantadas bajo unas condiciones que no cumplen una entre un rango de temperatura de germinación umbral, y un rango de humedad de germinación umbral, para semillas no cebadas de las misma especie, pero cumplen, por lo menos, una entre un rango de temperatura de terminación umbral, y un rango de humedad de germinación umbral, para la semilla cebada.

5. Un método acorde con la reivindicación 3, caracterizado porque el material de matriz es retirado antes de plantar la semilla.

6. Un método acorde con la reivindicación 3, caracterizado porque el material de matriz es plantado con la semilla.