RU221835U1 - VACUUM SEED INFILTRATOR - Google Patents

VACUUM SEED INFILTRATOR Download PDF

Info

Publication number
RU221835U1
RU221835U1 RU2022134338U RU2022134338U RU221835U1 RU 221835 U1 RU221835 U1 RU 221835U1 RU 2022134338 U RU2022134338 U RU 2022134338U RU 2022134338 U RU2022134338 U RU 2022134338U RU 221835 U1 RU221835 U1 RU 221835U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum
plate
seeds
container
seed
Prior art date
Application number
RU2022134338U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Никитич Кубарев
Надежда Владимировна Верховцева
Олег Анатольевич Макаров
Владимир Игоревич Аньшаков
Екатерина Викторовна Морачевская
Михаил Васильевич Загоруйко
Георгий Романович Балашов
Антон Эрикович Роберт
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU221835U1 publication Critical patent/RU221835U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к устройству для предпосевной обработки семян и может быть использована в агрохолдингах, в крупных фермерских хозяйствах, заинтересованных в повышении урожайности зерновых и других культур, а также при выращивании растений в фитокомнатах для употребления в пищу. Вакуумный инфильтратор семян содержит вакуумную камеру, подключаемую к вакуумному насосу и снабженную датчиком давления, расположенную в камере емкость для семян с ограничительной пластиной, препятствующей всплыванию погруженных в раствор семян при их вакуумной обработке. При этом вакуумная камера представляет собой металлическую емкость с прозрачной крышкой и двумя клапанами, один из которых регулирует давление в камере, второй - сообщает вакуумную камеру с атмосферой. Ограничительная пластина имеет форму, соответствующую форме емкости для семян и размеры, обеспечивающие размещение пластины в емкости с зазором относительно ее стенок, выполнена перфорированной и размещена в емкости для семян с зазором относительно ее стенок. Размер перфораций и величина зазора характеризуются меньшей величиной по сравнению с размерами обрабатываемых семян. Ограничительная пластина снабжена держателем, выполненным с возможностью фиксации в емкости для семян. Технический результат - снижение негативного воздействия вакуума на семена в процессе вакуумной инфильтрации за счет наличия фиксируемой в заданном положении ограничительной пластины, выполненной с перфорацией под обрабатываемые семена. 17 з.п. ф-лы, 2 ил. The utility model relates to a device for pre-sowing seed treatment and can be used in agricultural holdings, large farms interested in increasing the yield of grains and other crops, as well as when growing plants in phytorooms for food consumption. The vacuum seed infiltrator contains a vacuum chamber connected to a vacuum pump and equipped with a pressure sensor, a seed container located in the chamber with a restrictive plate that prevents seeds immersed in the solution from floating up during vacuum treatment. In this case, the vacuum chamber is a metal container with a transparent lid and two valves, one of which regulates the pressure in the chamber, the second communicates the vacuum chamber with the atmosphere. The restrictive plate has a shape corresponding to the shape of the seed container and dimensions that ensure placement of the plate in the container with a gap relative to its walls, is made perforated and placed in the seed container with a gap relative to its walls. The size of the perforations and the size of the gap are characterized by a smaller value compared to the size of the processed seeds. The limiting plate is equipped with a holder configured to be fixed in the seed container. The technical result is a reduction in the negative impact of vacuum on seeds during the process of vacuum infiltration due to the presence of a restrictive plate fixed in a given position, made with perforation for the processed seeds. 17 salary f-ly, 2 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model relates

Полезная модель относится к устройству для предпосевной обработки семян и может быть использована в агрохолдингах, в крупных фермерских хозяйствах, заинтересованных в повышении урожайности зерновых и других культур, а также при выращивании растений в фитокомнатах для употребления в пищу.The utility model relates to a device for pre-sowing seed treatment and can be used in agricultural holdings, large farms interested in increasing the yield of grains and other crops, as well as when growing plants in phytorooms for food consumption.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время известно множество средств и методов, используемых для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, которые направлены на повышение всхожести и урожайности. Одним из развивающихся в настоящее время направлений предпосевной обработки семян является использование вакуумной инфильтрации семян, помещенных в емкость с водным раствором для замачивания семян. В вакуумном пространстве в течение определенного промежутка времени происходят процессы непосредственной инфильтрации веществ, т.е. насыщение из водного раствора около зародышевого пространства семени (зерна) активными компонентами. Обработанные методом вакуумной инфильтрации семена по сравнению с необработанными обладают более высокой энергией прорастания, что подтверждается показателями длины проростков и элементов корневой системы, повышенной выносливостью растений за счет активации анаэробного метаболизма в клетках растений, а также увеличенной урожайностью сельскохозяйственных культур и более высоким качеством получаемой растениеводческой продукции [Влияние предпосевной обработки экзогенными аминокислотами в разреженной среде на ростовые характеристики семян яровой пшеницы (triticum aestivum l.) / Е.Н. Кубарев, А.Э. Роберт, Н.В. Верховцева, В.И. Аньшаков // Проблемы агрохимии и экологии. - 2021. - Т. 1, № 1. - С. 2].Currently, there are many known means and methods used for pre-sowing treatment of agricultural seeds, which are aimed at increasing germination and productivity. One of the currently developing areas of pre-sowing seed treatment is the use of vacuum infiltration of seeds placed in a container with an aqueous solution for soaking the seeds. In a vacuum space, processes of direct infiltration of substances occur over a certain period of time, i.e. saturation from an aqueous solution near the embryonic space of the seed (grain) with active components. Seeds treated by vacuum infiltration, compared to untreated ones, have a higher germination energy, which is confirmed by the length of seedlings and elements of the root system, increased plant endurance due to the activation of anaerobic metabolism in plant cells, as well as increased crop yields and higher quality of resulting crop products. [The influence of pre-sowing treatment with exogenous amino acids in a rarefied environment on the growth characteristics of spring wheat seeds (triticum aestivum l.) / E.N. Kubarev, A.E. Robert, N.V. Verkhovtseva, V.I. Anshakov // Problems of agrochemistry and ecology. - 2021. - T. 1, No. 1. - P. 2].

Известны различные устройства, используемые для вакуумной обработки семян лесных растений. Например, известно устройство по патенту CN 212727953 для замачивания семян в вакуумной камере, содержащее емкость со смотровым окном и фильтрующей сеткой, насос, выполненный с возможностью подключения к вакуумной камере.Various devices are known that are used for vacuum treatment of forest plant seeds. For example, a device according to patent CN 212727953 is known for soaking seeds in a vacuum chamber, containing a container with an inspection window and a filter mesh, and a pump configured to be connected to the vacuum chamber.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса инфильтрации из-за возможности повреждения семян в процессе их вакуумной обработки.However, this device is characterized by low efficiency of the infiltration process due to the possibility of seed damage during vacuum processing.

Наиболее близким к заявляемому вакуумному инфильтратору семян является устройство [Богородицкий И. И. Установка для подготовки семян древесных и кустарниковых пород к посеву//Лесное хозяйство. 1972. №9. С. 51-53], [неофициальный сайт Зооинженерного факультета МСХА им. К.А. Тимирязева. Способы подготовки лесных семян к посеву, 3-й абзац с конца// https://www.activestudy.info/sposoby-podgotovki-lesnyx-semyan-k-posevu/ (дата обращения 12.12.2022)], содержащее металлическую камеру, выполненную с возможностью размещения в ней семян, снабженную ограничительной пластиной в виде подпружиненного диска, клапаном уровня заполнения камеры водой и игольчатым клапаном для сообщения камеры с атмосферой. Металлическая камера выполнена с возможностью подключения к вакуумному насосу, а также сброса давления по завершении процесса инфильтрации. При этом наличие ограничительной пластины препятствует всплыванию семян в камере в процессе обработки вакуумом.The device closest to the claimed vacuum seed infiltrator is [Bogoroditsky I.I. Installation for preparing seeds of tree and shrub species for sowing//Forestry. 1972. No. 9. P. 51-53], [unofficial website of the Zoological Engineering Faculty of the Moscow Agricultural Academy named after. K.A. Timiryazev. Methods for preparing forest seeds for sowing, 3rd paragraph from the end// https://www.activestudy.info/sposoby-podgotovki-lesnyx-semyan-k-posevu/ (access date 12/12/2022)], containing a metal chamber, made with the possibility of placing seeds in it, equipped with a restrictive plate in the form of a spring-loaded disk, a valve for the level of filling the chamber with water and a needle valve for communicating the chamber with the atmosphere. The metal chamber is designed to be connected to a vacuum pump, as well as to release pressure upon completion of the infiltration process. At the same time, the presence of a restrictive plate prevents the seeds from floating in the chamber during vacuum treatment.

Однако данное устройство также характеризуется низкой эффективностью процесса инфильтрации из-за возможности повреждения семян в процессе их вакуумной обработки образуемыми в растворе пузырьками воздуха. Кроме того, в устройстве отсутствует смотровое окно, позволяющее контролировать процесс вакуумизации, и датчик давления, позволяющий регулировать параметры разряжения ниже 1 атмосферы. Кроме того, устройство сконфигурировано преимущественно для обработки семян дикорастущих косточковых растений и орехов.However, this device is also characterized by low efficiency of the infiltration process due to the possibility of damage to seeds during their vacuum treatment by air bubbles formed in the solution. In addition, the device does not have a viewing window that allows you to control the vacuumization process, and a pressure sensor that allows you to adjust the vacuum parameters below 1 atmosphere. In addition, the device is configured primarily to process wild stone fruit seeds and nuts.

Технической проблемой является предотвращение негативного воздействия вакуума на семена в процессе вакуумной инфильтрации при обеспечении универсальности устройства, позволяющего проводить вакуумную обработку семян различных сельскохозяйственных культур и семян лекарственных растений, включая: пшеница, ячмень, рожь, кресс-салат, платикодон крупноцветковый, байкальский шлемник, солянка холмовая, астрагал перепончатый и другие, также возможна обработка семян вечнозеленых растений, таких как туя западная, ель колючая, сосна сибирская.The technical problem is to prevent the negative impact of vacuum on seeds during the process of vacuum infiltration while ensuring the versatility of the device, allowing for vacuum treatment of seeds of various agricultural crops and seeds of medicinal plants, including: wheat, barley, rye, watercress, Platycodon grandiflora, Baikal skullcap, solyanka kholmovaya, astragalus membranaceus and others; it is also possible to process seeds of evergreen plants, such as thuja occidentalis, prickly spruce, and Siberian pine.

Раскрытие полезной моделиDisclosure of utility model

Техническим результатом настоящей полезной модели является снижение негативного воздействия вакуума на семена в процессе вакуумной инфильтрации за счет наличия фиксируемой в заданном положении ограничительной пластины, выполненной с перфорацией под обрабатываемые семена.The technical result of this useful model is to reduce the negative impact of vacuum on seeds during the process of vacuum infiltration due to the presence of a restrictive plate fixed in a given position, made with perforation for the processed seeds.

Поставленная задача решается вакуумным инфильтратором семян, содержащим вакуумную камеру, выполненную с возможностью подключения к вакуумному насосу и снабженную датчиком давления (разряжения), расположенную в камере емкость для семян, снабженную ограничительной пластиной, препятствующей всплыванию погруженных в раствор семян при их вакуумной обработке, при этом вакуумная камера представляет собой металлическую емкость, снабженную прозрачной крышкой с размещенными на ней двумя клапанами, один из которых предназначен для регулирования давления в камере, второй - для сообщения вакуумной камеры с атмосферой; ограничительная пластина имеет форму, соответствующую форме емкости для семян и размеры, обеспечивающие размещение пластины в емкости с зазором относительно ее стенок, выполнена перфорированной и размещена в емкости для семян с зазором относительно ее стенок, при этом размер перфораций и величина зазора характеризуются меньшей величиной по сравнению с размерами обрабатываемых семян. Ограничительная пластина снабжена держателем, выполненным с возможностью фиксации в емкости для семян, препятствующей перемещению пластины в вертикальном направлении в процессе вакуумной обработки семян.The problem is solved by a vacuum seed infiltrator containing a vacuum chamber configured to be connected to a vacuum pump and equipped with a pressure (vacuum) sensor, a container for seeds located in the chamber, equipped with a restrictive plate that prevents seeds immersed in the solution from floating up during their vacuum treatment, while the vacuum chamber is a metal container equipped with a transparent lid with two valves placed on it, one of which is designed to regulate the pressure in the chamber, the second to communicate the vacuum chamber with the atmosphere; the restrictive plate has a shape corresponding to the shape of the seed container and dimensions that ensure placement of the plate in the container with a gap relative to its walls, is made perforated and placed in the seed container with a gap relative to its walls, while the size of the perforations and the gap are characterized by a smaller value compared to with the size of the processed seeds. The restrictive plate is equipped with a holder designed to be fixed in the seed container, preventing the plate from moving in the vertical direction during vacuum treatment of seeds.

Крышка вакуумной камеры выполнена стеклянной, по периметру снабжена резиновым уплотнением для плотного размещения в вакуумной камере; емкость для семян выполнена в виде стеклянного стакана; ограничительная пластина выполнена медной и имеет толщину 2-3 мм. В конкретном выполнении устройства перфорации ограничительной пластины выполнены в виде отверстий, равномерно распределенных по поверхности пластины. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели площадь поверхности пластины, занимаемая перфорацией, составляет не более 10% от общей площади поверхности всей пластины.The lid of the vacuum chamber is made of glass, equipped with a rubber seal around the perimeter for tight placement in the vacuum chamber; the container for seeds is made in the form of a glass cup; the limiting plate is made of copper and has a thickness of 2-3 mm. In a specific embodiment, the perforation devices of the restrictive plate are made in the form of holes evenly distributed over the surface of the plate. In a preferred embodiment of the utility model, the surface area of the plate occupied by the perforation is no more than 10% of the total surface area of the entire plate.

Держатель ограничительной пластины может иметь различную конструкцию и в одном из вариантов осуществления выполнен в виде медной проволоки, один конец которой прикреплен к ограничительной пластине, а второй выполнен с возможностью фиксации к стенке емкости для семян. В одном из вариантов реализации держатель выполнен Т-образным, содержащим вертикальный элемент и два горизонтальных плеча, на концах выполненные с возможностью зацепления с краем емкости для семян, имеющей отогнутую наружу кромку. Вертикальный элемент держателя ограничительной пластины как правило имеет длину, не менее 1/3 высоты емкости для семян, а емкость для семян снабжена меткой максимального уровня жидкости, расположенной на высоте не более 3/4 высоты емкости. В одном из вариантов выполнения вертикальный элемент держателя представляет собой стержень с резьбой, а ограничительная пластина выполнена с отверстием с возможностью перемещения по стержню и фиксации в выбранном положении. В другом варианте осуществления устройства вертикальный элемент может быть выполнен из двух, трех или четырех скрученных проволок, с соответствующим количеством горизонтальных плеч.The limit plate holder can have a different design and in one embodiment is made in the form of a copper wire, one end of which is attached to the limit plate, and the second is designed to be fixed to the wall of the seed container. In one embodiment, the holder is made T-shaped, containing a vertical element and two horizontal arms, at the ends configured to engage with the edge of a seed container having an edge bent outward. The vertical element of the limit plate holder usually has a length of at least 1/3 of the height of the seed container, and the seed container is equipped with a maximum liquid level mark located at a height of no more than 3/4 of the height of the container. In one embodiment, the vertical element of the holder is a threaded rod, and the limiting plate is made with a hole that can be moved along the rod and fixed in the selected position. In another embodiment of the device, the vertical element can be made of two, three or four twisted wires, with a corresponding number of horizontal arms.

Клапаны и датчик давления могут быть закреплены в крышке вакуумной камеры с помощью тройника.The valves and pressure sensor can be secured to the vacuum chamber lid using a tee.

Емкость для семян может быть дополнительно снабжена датчиком уровня жидкости.The seed container can be additionally equipped with a liquid level sensor.

В конструкции вакуумного инфильтратора семян предпочтительным является использование цифрового манометра.In the design of a vacuum seed infiltrator, it is preferable to use a digital pressure gauge.

Для удобства транспортировки устройства вакуумная камера может быть снабжена ручками.For ease of transportation of the device, the vacuum chamber can be equipped with handles.

Заявленный вакуумный инфильтратор семян позволяет выдерживать и контролировать глубокое разряжение (ниже одной атмосферы) в процессе вакуумной обработки семян в водном растворе, содержащем необходимые микро и макроэлементы и биологически активные вещества, без негативного агрессивного воздействия вакуума на семена в процессе вакуумной инфильтрации. Ограничительная пластина препятствует всплытию семян на поверхность обрабатываемой жидкости в процессе вакуумной обработки, имеет отверстия меньшего диаметра, чем обрабатываемые семена, при этом данные отверстия являются проницаемыми для пузырьков воздуха, образуемых в растворе в процессе вакуумной обработки семян, тем самым снижая повреждающее воздействие отрицательного давления вакуума на оболочку семян в процессе их обработки Таким образом, конструктивное выполнение ограничительной пластины обеспечивает дегазацию обрабатываемого раствора в процессе вакуумной обработки находящихся в растворе семян. Ограничительная пластина имеет геометрию, соответствующую емкости, для размещения в которую она предназначена, при этом объём и диаметр ёмкости может меняться в зависимости от количества обрабатываемых семян. Контроль процесса обработки может вестись визуально с фото- и видеосъёмкой через прозрачную крышку.The claimed vacuum seed infiltrator makes it possible to withstand and control deep vacuum (below one atmosphere) during vacuum treatment of seeds in an aqueous solution containing the necessary micro and macroelements and biologically active substances, without the negative aggressive effect of vacuum on seeds during the process of vacuum infiltration. The restrictive plate prevents the seeds from rising to the surface of the treated liquid during vacuum treatment, has holes of a smaller diameter than the seeds being processed, and these holes are permeable to air bubbles formed in the solution during vacuum treatment of seeds, thereby reducing the damaging effects of negative vacuum pressure on the seed shell during their processing. Thus, the design of the restrictive plate ensures degassing of the treated solution during vacuum processing of the seeds in the solution. The limiting plate has a geometry corresponding to the container in which it is intended to be placed, while the volume and diameter of the container can vary depending on the number of seeds being processed. The processing process can be monitored visually by taking photos and videos through the transparent cover.

Вакуумная камера является простой в сборке и эксплуатации.The vacuum chamber is easy to assemble and operate.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Полезная модель поясняется иллюстративным материалом, на фиг. 1 представлена фотография изготовленного опытного образца заявленного устройства, на фиг. 2 схематично показана емкость для семян, содержащая перфорированную ограничительную пластину с держателем. Позициями на фигурах обозначены: 1 - вакуумная камера, 2 - крышка вакуумной камеры, 3 - резиновое уплотнение вакуумной камеры, 4 - вакуумный насос, 5 - датчик давления, 6 - клапан регулирования давления в камере, 7 - клапан сообщения вакуумной камеры с атмосферой, 8 - ёмкость для семян, 9 - пластина, 10 - держатель пластины, 11 - вертикальный элемент держателя, 12 - перфорации пластины, 13 - ручки вакуумной камеры, 14 - тройник для крепления клапанов и датчика давления, 15 - вакуумный шланг.The utility model is illustrated with illustrative material, in Fig. 1 shows a photograph of a manufactured prototype of the claimed device; Fig. 2 schematically shows a seed container containing a perforated restriction plate with a holder. The positions in the figures indicate: 1 - vacuum chamber, 2 - vacuum chamber cover, 3 - rubber seal of the vacuum chamber, 4 - vacuum pump, 5 - pressure sensor, 6 - pressure control valve in the chamber, 7 - valve for communicating the vacuum chamber with the atmosphere, 8 - seed container, 9 - plate, 10 - plate holder, 11 - vertical element of the holder, 12 - plate perforations, 13 - vacuum chamber handles, 14 - tee for attaching valves and pressure sensor, 15 - vacuum hose.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

Устройство представляет собой вакуумную камеру 1 с крышкой 2. Крышка может быть снабжена резиновым уплотнением 3 для герметизации вакуумной камеры 1 в процессе эксплуатации. Крышка 2 выполнена прозрачной предпочтительно из стекла для возможности наблюдения и контролирования процесса вакуумизации. На крышке 2 снаружи размещены датчик давления 5, клапан 6 регулирования давления в камере и клапан 7 сообщения вакуумной камеры с атмосферой. Предпочтительно клапаны 6, 7 и датчик 5 закреплены в крышке посредством тройника 14. Через клапан 6 регулирования давления и вакуумный шланг 15 крышка 2 соединена с вакуумным насосом 4. Внутри вакуумной камеры 1 размещена емкость для семян 8, которая может быть выполнена в виде стеклянного стакана. Емкость 8 содержит ограничительную пластину 9, соответствующую форме емкости 8 и в диаметре меньшую, чем диаметр емкости 8, для того, чтобы пластина 9 размещалась в емкости 8 с зазором, обеспечивающим выход пузырьков воздуха в процессе вакуумизации (инфильтрации). Кроме того, пластина выполнена перфорированной. Размер отверстий и диаметр пластины зависят от размера обрабатываемых семян - размер и количество отверстий в пластине, а также величина зазора между пластиной и стенками емкости должны иметь величину меньшую, чем размер обрабатываемых семян. Предпочтительно, чтобы площадь поверхности, занимаемой перфорацией составляла не более 10% от общей площади поверхности всей пластины, а отверстия были равномерно распределены по поверхности пластины. Преимущественно пластина имеет толщину от 2 до 3 мм и выполнена из инертного материала по отношению к обрабатываемому водному раствору, например, из меди. Конструктивное выполнение пластины обеспечивает исключение вероятности всплывания семян на поверхность жидкости и защиту семян от разрушительного действия вакуума.The device is a vacuum chamber 1 with a cover 2. The cover can be equipped with a rubber seal 3 to seal the vacuum chamber 1 during operation. Cover 2 is made transparent, preferably made of glass, to allow observation and control of the vacuumization process. On the outside of the cover 2 there is a pressure sensor 5, a valve 6 for regulating the pressure in the chamber and a valve 7 for communicating the vacuum chamber with the atmosphere. Preferably, the valves 6, 7 and the sensor 5 are fixed in the lid by means of a tee 14. Through the pressure control valve 6 and the vacuum hose 15, the lid 2 is connected to the vacuum pump 4. Inside the vacuum chamber 1 there is a container for seeds 8, which can be made in the form of a glass cup . The container 8 contains a restrictive plate 9 corresponding to the shape of the container 8 and in diameter smaller than the diameter of the container 8, so that the plate 9 is placed in the container 8 with a gap that allows air bubbles to escape during the vacuumization (infiltration) process. In addition, the plate is perforated. The size of the holes and the diameter of the plate depend on the size of the seeds being processed - the size and number of holes in the plate, as well as the size of the gap between the plate and the walls of the container should be less than the size of the seeds being processed. It is preferable that the surface area occupied by the perforations is no more than 10% of the total surface area of the entire plate, and the holes are evenly distributed over the surface of the plate. Preferably, the plate has a thickness of 2 to 3 mm and is made of a material inert with respect to the aqueous solution being processed, for example, copper. The design of the plate eliminates the possibility of seeds floating on the surface of the liquid and protects the seeds from the destructive effects of vacuum.

Пластина 9 закреплена в емкости 8 в держателе 10, например, из меди, и в процессе вакуумной обработки семян в водном растворе препятствует всплытию семян и, как следствие, предотвращает повреждение семян во время дегазации раствора жидкости в разряженной среде. Держатель 10 в предпочтительном варианте выполнения полезной модели выполнен Т-образной формы и содержит вертикальный элемент 11 и горизонтальные элементы со средствами фиксации к краям емкости 8. При этом вертикальный элемент 11 держателя 10 предпочтительно выполнен длиной не менее 1/3 высоты емкости. Вертикальный элемент 11 может быть выполнен в виде стержня с резьбой, а в центре пластины 9 может быть выполнено отверстие для перемещения и фиксации вертикального элемента 11 пластины 9. В другом варианте осуществления устройства вертикальный элемент 11 может быть выполнен из двух, трех или четырех скрученных по спирали проволок, которые на уровне крепления к кромке стакана (емкости для семян) переходят из вертикального в горизонтальное положение с равномерным распределением по окружности стакана.The plate 9 is fixed in a container 8 in a holder 10, for example, made of copper, and during the process of vacuum processing of seeds in an aqueous solution, it prevents the seeds from floating and, as a result, prevents damage to the seeds during degassing of the liquid solution in a rarefied environment. The holder 10 in the preferred embodiment of the utility model is T-shaped and contains a vertical element 11 and horizontal elements with means of fixation to the edges of the container 8. In this case, the vertical element 11 of the holder 10 is preferably made with a length of at least 1/3 of the height of the container. The vertical element 11 can be made in the form of a threaded rod, and in the center of the plate 9 a hole can be made for moving and fixing the vertical element 11 of the plate 9. In another embodiment of the device, the vertical element 11 can be made of two, three or four twisted spirals of wires, which, at the level of attachment to the edge of the glass (seed container), move from a vertical to a horizontal position with a uniform distribution around the circumference of the glass.

Для удобства эксплуатации вакуумная камера может быть снабжена ручками 13, а емкость для семян - датчиком уровня жидкости и/или меткой максимального уровня жидкости, расположенной например, на высоте не более 3/4 от высоты емкости. Емкость для семян может быть также снабжена мерной шкалой.For ease of operation, the vacuum chamber can be equipped with handles 13, and the seed container can be equipped with a liquid level sensor and/or a maximum liquid level mark, located, for example, at a height of no more than 3/4 of the height of the container. The seed container can also be equipped with a measuring scale.

В вакуумной камере 1 семена растений помещают в емкость для семян 8. Заливают емкость 8 водой или другой жидкостью, например, смесью агронутриентов - фунгицидов, микроэлементов в ионной и хелатной форме, гуминовых кислот, аминокислот или агробактерий. В емкости 8 закрепляют на держателе ограничительную пластину 9, предотвращающую семена от всплывания на поверхность жидкости. Ёмкость для семян предпочтительно заполняют обрабатываемым раствором и семенами не более чем 3/4 от высоты стакана, например, на 2/3 от высоты стакана, при этом держатель должен быть выполнен с возможностью погружения в раствор на глубину не менее 1/4 высоты столба жидкости, а точнее ниже уровня жидкости не менее 1 см, то есть ограничительная пластина должна быть погружена в раствор с семенами на 1 см. Далее герметизируют крышку 2 вакуумной камеры 1 с помощью резинового уплотнения 3. Откачивают воздух вакуумным насосом 4, создавая разряжение воздуха внутри емкости 8.In a vacuum chamber 1, plant seeds are placed in a seed container 8. The container 8 is filled with water or another liquid, for example, a mixture of agronutrients - fungicides, microelements in ionic and chelated form, humic acids, amino acids or agrobacteria. In container 8, a restrictive plate 9 is attached to the holder, preventing seeds from floating to the surface of the liquid. The seed container is preferably filled with the treated solution and seeds to no more than 3/4 of the height of the glass, for example, 2/3 of the height of the glass, while the holder must be capable of being immersed in the solution to a depth of at least 1/4 of the height of the liquid column , or rather below the liquid level of at least 1 cm, that is, the restrictive plate must be immersed in the solution with seeds by 1 cm. Next, seal the lid 2 of the vacuum chamber 1 using a rubber seal 3. Pump out the air with a vacuum pump 4, creating a vacuum of air inside the container 8.

Процесс вакуумной обработки семян является циклическим, чередуется с периодами включения и выключения вакуумного насоса 4. При включенном вакуумном насосе 4 создают в вакуумной камере 1 отрицательное давление, то есть разрежение ниже одной атмосферы, например, в течение 15 минут. В течение этого времени происходит непрерывное формирование и выделение воздушных пузырьков, которые отсасываются вакуумным насосом 4. Насос поддерживает постоянный уровень разряжения в процессе инфильтрации, которое уменьшается из-за выделения растворенного в растворе жидкости воздуха в ёмкости. Перед выключением вакуумного насоса 4 закрывают клапан 6 регулирования давления, чтобы предотвратить выход из строя насоса и обратного закачивания в вакуумную камеру воздуха через насос. Для семян имеющих мягкую оболочку рекомендуется разряжение до одной атмосферы (например, семена люпина). Семена пшеницы более устойчивы и выдерживают разряжение меньше одной атмосферы. Семена лекарственных трав, таких как платикодон крупноцветковый имеют небольшой размер и очень плотную стенку, поэтому рекомендуется разряжение меньше одной атмосферы. Растворы для вакуумизации могут быть как органическими, например, с салициловой кислотой, аскорбиновой кислотой, различными аминокислотами в разной концентрации, могут быть с минеральными веществами, как с микроэлементами в хелатной форме, так и растворы минеральных солей в различных концентрациях. Наибольшее воздействие минеральных солей на семена оказывают влияние концентрации в 10-3 степени, более концентрированные растворы могут губительно влиять на всхожесть семян в вакуумном пространстве. Заявляемое устройство позволяет использовать различные органо-минеральные растворы, в которых могут быть как питательные элементы (соли фосфора и калия), так и различные ростостимулирующие вещества, гиббереллины, аминокислоты и другие биологически активные вещества. Чем плотнее и толще оболочка семени, тем концентрированнее может быть раствор, большее время выдержки в вакуумном пространстве и величина разряжения (отрицательного давления). Помимо предпосевной обработки семян заявленное устройство может быть использовано для выведения новых селекционных признаков у семян растений. С помощью заявляемого устройства возможно проведение не только наблюдений за фенотипическими изменениями, но и возможностью наблюдений на генотипическом уровне с дальнейшим закреплением признаков и возможностью передачи будущим поколениям.The process of vacuum seed treatment is cyclical, alternating with periods of turning on and off the vacuum pump 4. When the vacuum pump 4 is turned on, negative pressure is created in the vacuum chamber 1, that is, a vacuum below one atmosphere, for example, for 15 minutes. During this time, there is a continuous formation and release of air bubbles, which are sucked out by vacuum pump 4. The pump maintains a constant level of vacuum during the infiltration process, which decreases due to the release of air dissolved in the liquid solution in the container. Before turning off the vacuum pump 4, close the pressure control valve 6 to prevent failure of the pump and reverse pumping of air into the vacuum chamber through the pump. For seeds with a soft shell, a vacuum to one atmosphere is recommended (for example, lupine seeds). Wheat seeds are more stable and can withstand vacuum of less than one atmosphere. The seeds of medicinal herbs, such as Platycodon grandiflora, are small in size and have a very dense wall, so a vacuum of less than one atmosphere is recommended. Solutions for vacuumization can be organic, for example, with salicylic acid, ascorbic acid, various amino acids in different concentrations, they can be with mineral substances, both with microelements in chelate form, and solutions of mineral salts in various concentrations. The greatest impact of mineral salts on seeds is exerted by concentrations of 10 -3 degrees; more concentrated solutions can have a detrimental effect on seed germination in a vacuum space. The inventive device allows the use of various organo-mineral solutions, which can contain both nutritional elements (phosphorus and potassium salts), and various growth-stimulating substances, gibberellins, amino acids and other biologically active substances. The denser and thicker the seed shell, the more concentrated the solution can be, the longer the exposure time in the vacuum space and the magnitude of the vacuum (negative pressure). In addition to pre-sowing seed treatment, the claimed device can be used to develop new selection traits in plant seeds. Using the proposed device, it is possible to carry out not only observations of phenotypic changes, but also the possibility of observations at the genotypic level with further consolidation of characteristics and the possibility of transmission to future generations.

Пример конкретного выполнения полезной модели.An example of a specific implementation of a utility model.

Были изготовлены опытные образцы заявляемого вакуумного инфильтратора семян. Вакуумная камера имела следующие размеры: высота вакуумной камеры с крышкой 21,5 см, диаметр вакуумной камеры 24,2 см. Емкость для семян представляла собой стеклянный стакан объемом 500 мл, диаметром 79 мм. В емкости была размещена ограничительная медная пластина 9 диаметром 73 мм и толщиной 3 мм. По поверхности пластины равномерно было выполнено 21 отверстие с диаметром 2,5-3 мм. Держатель в одном из образцов был выполнен из двух отрезков медной проволоки толщиной 2 мм каждая, скрученных между собой по спирали, закрепленных в двух отверстиях пластины, такого же диаметра, как и медная проволока. В другом образце держатель был выполнен из одной длинной медной проволоки, свободные концы которой продевали через два отверстия пластины с ее нижней стороны, затем скручивали между собой для получения вертикального элемента держателя, после чего два конца медной проволоки разводили в противоположные стороны с образованием горизонтальных элементов (плеч) держателя с последующим креплением концов проволоки к стенкам емкости, содержащим раствор с обрабатываемыми семенами, оставляя пластину, погруженную в раствор на требуемой глубине. Еще в одном образце вакуумного инфильтратора семян держатель был выполнен в виде стержня, при этом ограничительная пластина была снабжена ответным отверстием с возможностью закрепления на стержне в заданном положении.Prototypes of the proposed vacuum seed infiltrator were manufactured. The vacuum chamber had the following dimensions: the height of the vacuum chamber with a lid was 21.5 cm, the diameter of the vacuum chamber was 24.2 cm. The seed container was a glass beaker with a volume of 500 ml and a diameter of 79 mm. A restrictive copper plate 9 with a diameter of 73 mm and a thickness of 3 mm was placed in the container. 21 holes with a diameter of 2.5-3 mm were evenly made along the surface of the plate. The holder in one of the samples was made of two pieces of copper wire, each 2 mm thick, twisted together in a spiral, fixed in two holes of the plate, the same diameter as the copper wire. In another sample, the holder was made of one long copper wire, the free ends of which were threaded through two holes of the plate on its lower side, then twisted together to obtain a vertical element of the holder, after which the two ends of the copper wire were moved in opposite directions to form horizontal elements ( shoulders) of the holder, followed by fastening the ends of the wire to the walls of the container containing the solution with the seeds to be treated, leaving the plate immersed in the solution at the required depth. In another sample of a vacuum seed infiltrator, the holder was made in the form of a rod, and the restrictive plate was equipped with a response hole with the ability to be fixed to the rod in a given position.

Измерения давления в емкости проводили цифровым манометром в границах от -1 до 0 Bar. Время вакуумизации составиляло от 5 до 15 минут с поддержанием параметров разряжения ниже одной атмосферы. Основным показателем вакуумизации являлось продолжительное выделение пузырьков воздуха. В эксперименте использовали семена пшеницы, люпина (диаметр семян 4 мм), перца болгарского (диаметр семян 2-2,5мм), томатов различных сортов (диаметр перфораций составлял 1,-5-2 мм), также были обработаны семена платикодона крупноцветкового, которые имеют диаметр 0,5 мм, во время обработки была подобрана пластина, которая была погружена в емкость, зазор между стенами не превышал 0,5 мм, что предотвращало всплытие семян на поверхность во время вакуумизации. Семенами заполняли емкость 8 не менее чем на половину и заливали приготовленным раствором агрохимикатов. Затем погружали пластину 9 с Т-образным держателем 10. Также в вакуумную камеру помещали несколько емкостей с сменами, что позволяло увеличить производительность устройства. При этом емкости содержали растворы, отличающиеся по составу и концентрации.Pressure measurements in the container were carried out with a digital pressure gauge in the range from -1 to 0 Bar. The vacuumization time ranged from 5 to 15 minutes, maintaining the vacuum parameters below one atmosphere. The main indicator of vacuumization was the prolonged release of air bubbles. In the experiment, we used seeds of wheat, lupine (seed diameter 4 mm), bell pepper (seed diameter 2-2.5 mm), tomatoes of various varieties (perforation diameter was 1.5-2 mm), and Platycodon grandiflora seeds were also processed, which have a diameter of 0.5 mm; during processing, a plate was selected that was immersed in a container; the gap between the walls did not exceed 0.5 mm, which prevented the seeds from floating to the surface during vacuumization. Seeds filled container 8 at least halfway and poured the prepared solution of agrochemicals. Then plate 9 with a T-shaped holder 10 was immersed. Also, several containers with shifts were placed in the vacuum chamber, which made it possible to increase the productivity of the device. In this case, the containers contained solutions that differed in composition and concentration.

В процессе вакуумизации происходило освобождение микротрещин и полостей зерна от молекул воздуха и создавалось пониженное давление - разрежение, которое позволяло заполнить освободившееся пространство в эндосперме семени компонентами смеси - водой или агронутриентами. После завершения процессов насыщения семян давление воздуха в камере приводили в норму за счет открытия клапана 7 сообщения с атмосферой, не подключенного к насосу. Тем самым после выравнивания давления в камере с атмосферным давлением происходило окончательное заполнение микротрещин и воздушных полостей в семенах активными компонентами, содержащимися в растворе с агрохимикатами, что повышало устойчивость семян после посева к неблагоприятным факторам среды прорастания. Кроме того, обработка семян с помощью заявленного устройства обеспечивала их насыщению питательными элементами, что повышало всхожесть семян, развитие корешков и побеговой части по сравнению с необработанными семенами.During the process of vacuumization, microcracks and grain cavities were released from air molecules and a reduced pressure was created - a vacuum, which made it possible to fill the free space in the endosperm of the seed with the components of the mixture - water or agronutrients. After the completion of seed saturation processes, the air pressure in the chamber was brought back to normal by opening valve 7 for communicating with the atmosphere, which is not connected to the pump. Thus, after the pressure in the chamber was equalized with atmospheric pressure, microcracks and air cavities in the seeds were finally filled with active components contained in a solution with agrochemicals, which increased the resistance of the seeds after sowing to unfavorable factors in the germination environment. In addition, treatment of seeds using the claimed device ensured their saturation with nutrients, which increased seed germination, development of roots and shoot parts compared to untreated seeds.

Семена после их обработки с помощью заявляемого устройства и последующего высушивания могут храниться и быть жизнеспособны не прорастая после обработки в жидкости, так как замачивались в течение 15 мин, а после посева в почву могут обладать большей энергией прорастания и всхожести, быть более устойчивыми к внешним факторам. Появление более ранних всходов на один день, может повышать урожайность зерновых на 1 центнер с одного гектара. Эффективность обработки семян в вакуумной камере выше, чем обработка без использования вакуумной камеры.Seeds after being processed using the inventive device and subsequent drying can be stored and be viable without germinating after treatment in liquid, since they were soaked for 15 minutes, and after sowing in the soil they can have greater germination and germination energy, and be more resistant to external factors . The appearance of earlier shoots by one day can increase grain yields by 1 centner per hectare. The efficiency of seed treatment in a vacuum chamber is higher than treatment without the use of a vacuum chamber.

Claims (18)

1. Вакуумный инфильтратор семян, содержащий вакуумную камеру, выполненную с возможностью подключения к вакуумному насосу и снабженную датчиком давления, емкость для семян, расположенную в камере и снабженную ограничительной пластиной, препятствующей всплыванию погруженных в раствор семян при их вакуумной обработке, отличающийся тем, что вакуумная камера представляет собой металлическую емкость, снабженную прозрачной крышкой с размещенными на ней двумя клапанами, один из которых предназначен для регулирования давления в камере, второй - для сообщения вакуумной камеры с атмосферой, ограничительная пластина выполнена перфорированной с размером перфораций, характеризующимся меньшей величиной по сравнению с размерами обрабатываемых семян, при этом ограничительная пластина снабжена держателем, выполненным с возможностью фиксации в емкости для семян, препятствующей перемещению пластины в вертикальном направлении в процессе вакуумной обработки семян.1. A vacuum seed infiltrator containing a vacuum chamber configured to be connected to a vacuum pump and equipped with a pressure sensor, a container for seeds located in the chamber and equipped with a restrictive plate that prevents seeds immersed in the solution from floating up during vacuum treatment, characterized in that the vacuum the chamber is a metal container equipped with a transparent lid with two valves placed on it, one of which is designed to regulate the pressure in the chamber, the second to communicate the vacuum chamber with the atmosphere, the restrictive plate is made perforated with a perforation size characterized by a smaller value compared to the dimensions processed seeds, while the restrictive plate is equipped with a holder configured to be fixed in the seed container, preventing the plate from moving in the vertical direction during vacuum processing of seeds. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка выполнена стеклянной.2. The device according to claim 1, characterized in that the lid is made of glass. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость для семян выполнена в виде стеклянного стакана.3. The device according to claim 1, characterized in that the seed container is made in the form of a glass cup. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ограничительная пластина выполнена толщиной 2-3 мм.4. The device according to claim 1, characterized in that the limiting plate is made with a thickness of 2-3 mm. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перфорации выполнены в виде отверстий, равномерно распределенных по поверхности пластины.5. The device according to claim 1, characterized in that the perforations are made in the form of holes evenly distributed over the surface of the plate. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ограничительная пластина размещена в емкости для семян с зазором относительно ее стенок, характеризующимся меньшей величиной по сравнению с размерами обрабатываемых семян.6. The device according to claim 1, characterized in that the restrictive plate is placed in the seed container with a gap relative to its walls, characterized by a smaller value compared to the size of the seeds being processed. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь поверхности пластины, занимаемая перфорацией, составляет не более 10% от общей площади поверхности всей пластины с целью сохранения её прочности.7. The device according to claim 1, characterized in that the surface area of the plate occupied by perforation is no more than 10% of the total surface area of the entire plate in order to maintain its strength. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина выполнена из меди.8. The device according to claim 1, characterized in that the plate is made of copper. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что держатель выполнен в виде медной проволоки, один конец которой прикреплен к ограничительной пластине, а второй - с возможностью фиксации к стенкам емкости для семян. 9. The device according to claim 1, characterized in that the holder is made in the form of a copper wire, one end of which is attached to the restrictive plate, and the other with the possibility of being fixed to the walls of the seed container. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что держатель выполнен Т-образным, содержащим вертикальный элемент и два горизонтальных плеча, на концах выполненные с возможностью зацепления с краем емкости для семян, имеющей отогнутую наружу кромку.10. The device according to claim 1, characterized in that the holder is T-shaped, containing a vertical element and two horizontal arms, at the ends configured to engage with the edge of the seed container, which has an edge bent outward. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка вакуумной камеры снабжена резиновым уплотнением для плотного размещения в вакуумной камере.11. The device according to claim 1, characterized in that the lid of the vacuum chamber is equipped with a rubber seal for tight placement in the vacuum chamber. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость для семян снабжена датчиком уровня жидкости.12. The device according to claim 1, characterized in that the seed container is equipped with a liquid level sensor. 13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик давления представляет собой цифровой манометр.13. The device according to claim 1, characterized in that the pressure sensor is a digital pressure gauge. 14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вакуумная камера снабжена ручками.14. The device according to claim 1, characterized in that the vacuum chamber is equipped with handles. 15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапаны и датчик давления закреплены в крышке вакуумной камеры посредством тройника.15. The device according to claim 1, characterized in that the valves and pressure sensor are fixed in the lid of the vacuum chamber via a tee. 16. Устройство по п.10, отличающееся тем, что вертикальный элемент держателя ограничительной пластины имеет длину не менее 1/3 высоты емкости для семян.16. The device according to claim 10, characterized in that the vertical element of the limit plate holder has a length of at least 1/3 of the height of the seed container. 17. Устройство по п.10, отличающееся тем, что вертикальный элемент держателя ограничительной пластины выполнен в виде стержня и снабжен резьбой, при этом ограничительная пластина выполнена с отверстием с возможностью перемещения по стержню и фиксации в выбранном положении.17. The device according to claim 10, characterized in that the vertical element of the limit plate holder is made in the form of a rod and is threaded, while the limit plate is made with a hole so that it can be moved along the rod and fixed in the selected position. 18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость для семян снабжена меткой максимального уровня жидкости, расположенной на высоте не более 3/4 высоты емкости.18. The device according to claim 1, characterized in that the container for seeds is equipped with a maximum liquid level mark located at a height of no more than 3/4 of the height of the container.
RU2022134338U 2022-12-26 VACUUM SEED INFILTRATOR RU221835U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU221835U1 true RU221835U1 (en) 2023-11-24

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204031751U (en) * 2014-09-26 2014-12-24 吉首大学 The quick priming device of seed
CN104255116B (en) * 2014-09-26 2015-09-02 吉首大学 The quick priming device of seed
RU2632569C2 (en) * 2011-07-15 2017-10-05 Зингента Партисипейшнс Аг Methods for increasing crop yield and stress stability in plant
CN212727953U (en) * 2020-08-04 2021-03-19 天津农学院 Seed vacuum infiltration machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632569C2 (en) * 2011-07-15 2017-10-05 Зингента Партисипейшнс Аг Methods for increasing crop yield and stress stability in plant
CN204031751U (en) * 2014-09-26 2014-12-24 吉首大学 The quick priming device of seed
CN104255116B (en) * 2014-09-26 2015-09-02 吉首大学 The quick priming device of seed
CN212727953U (en) * 2020-08-04 2021-03-19 天津农学院 Seed vacuum infiltration machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10660281B2 (en) Hydroponics processes with high growth rates
Hussain et al. A review on the science of growing crops without soil (soilless culture)-a novel alternative for growing crops
US20050241231A1 (en) Methods and devices for promoting the growth of plant air roots
CN205320692U (en) Indigo fruit group banks up planting device with earth
CN208875040U (en) A kind of vegetable seeds or seedling hydroponic device
CN111343860B (en) Hydroponic culture device and hydroponic culture method
CN106508186A (en) Seed germination or seedling hydroponic device
CN105228438A (en) A kind of improving one's methods for Priming Seeds
CN104082117B (en) A kind of simple and easy high-throughout laboratory plants hydroponic device
CN207665720U (en) A kind of sponge plate water planting device for raising seedlings
Hooker Hydrotropism in roots of Lupinus albus
CN206895339U (en) A kind of breeding apparatus of shoot vegetable
RU221835U1 (en) VACUUM SEED INFILTRATOR
RU125429U1 (en) SEED germination plant
CN209995068U (en) soilless culture three-dimensional pot type planting equipment
CN110506621A (en) A kind of three-dimensional seedling experimental provision of purple fragrant glutinous rice and method
CN206575785U (en) A kind of seed is sprouted or seedling hydroponic device
CN102165914B (en) Method for cultivating cucumber seedlings for biological tests of blight
CN105830888B (en) A kind of method of stinkgrass flower live streaming water planting
CN105660335B (en) A kind of method and system for identifying moisture-proof barley variety
CN104957042B (en) The tissue culture and rapid propagation method of cockscomb Dian clove
Khater Effect of the ecological system on lettuce production grown under different soilless systems
CN210328687U (en) Seedling raising tray
RU142988U1 (en) MULTI-TIER PLANT FOR GROWING PLANTS
RU173431U1 (en) Device for growing plants, seeds and seedlings