Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРИЕМЫ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН ЖЕЛТОГО КОРМОВОГО ЛЮПИНА К ХРАНЕНИЮ И ПОСЕВУ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРИЕМЫ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН ЖЕЛТОГО КОРМОВОГО ЛЮПИНА К ХРАНЕНИЮ И ПОСЕВУ"



U

министерство сельского хозяйства бсср белорусский Научно-исследовательский ¡л институт земледелия ; г "

:"*:"/;'■. НА ПРАВАХ РУКОПИСИ

СКАКОДУБОВ Анатолий Михайлович :,

. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРИЕМЫ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН ЖЕЛТОГО КОРМОВОГО.ЛЮПИНА К ХРАНЕН ИЮ И ПОСЕВУ

• ; (специальность 06.01.09 — растениеводство) :

и Л ■ . Д.; А В ТО Р,Е ФЕРАТ, ■ ■■ :

диссертации на соискание ученой степени кандидата . ■сельскохозяйственных наук ; ч

- " ■ - V {

; ■■ ;'-:■■ : ." >v-',V-:;-' г. Жодино —1973 - V ■:;. ■ ■■ .. '■ ■■ ■■

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА БССР БЕЛОРУССКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

нл ПРАВАХ РУКОПИСИ

СНАКОДУВОВ Анатолий Михайлович.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРИЕМЫ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН ЖЕЛТОГО КОРМОВОГО ЛЮПИНА К ХРАНЕНИЮ И ПОСЕВУ

(специальность — 06.01.09 — растениеводство)

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Л ВТО Р ЕФ Е РАТ

Цгнтралы;» ¡Шгютзяа

Ейя-виеЯ йзпгга сеяьскчк. вяалс!

г. Жодиао — 1973

Диссертационная работа выполнена в лаборатории хранения и технологии сельхозпродуктов Великолукского сельскохозяйственного института, в производственной лаборатории Великолукского мелькомбината, в колхозах и совхозах Великолукского района (Псковская область) в 1966—1970 гг.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Е, Л. Шарой ко

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Я- Г. Момот

Кандидат сельскохозяйственных наук, ст. научный сотрудник М. Д. На горская

Ведущее учреждение — Белорусская сельскохозяйственная академия

Л?

Автореферат разослан < —Р » -1973 г.

Я, стрелу

Зашита диссертации состоится *——ъ "'7 "" 1973 г. на заседании Ученого совета Белорусского научно-исследовательского института земледелия.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института земледелия. -

Ваши отзывы и замечания в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу: 222160, г, Жоднно-4, ул. Тимирязева, 1 Минской обл., Белорусский научно-исследовательский институт земледелия, ученому секретарю.

Ученый секретарь Совета

(кадд. с.-х. иаук Н. Д. МАСТЕПАНОВ)

Объем 1.25 п. л.

Заказ 361

Великолукская городская типография управления издательств, полиграфии н книжной торговли Псковского облисполкома, г. Великие Луки, Полонская, 13

ВВЕДЕНИЕ

Решениями XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства нашей страны на 1971 —1975 гг. определены неотложные меры по дальнейшему развитию сельского хозяйства. Всемерное увеличение продуктов земледелия н животноводства, обеспечение высоких темпов их развития — такова главная задача, поставленная съездом партии в области сельского хозяйства.

Развитие животноводства невозможно без хорошо организованной, прочной кормовой базы. В Директивах сказано: «Считать важнейшей задачей быстрейшее создание прочной кормовой базы животноводства. Добиться значительного увеличения производства сена, силоса, травяной муки, корнеплодов для полного обеспечения в них общественного животноводства, а также хозяйств колхозников, имеющих скот в личной собственности». Наряду с обеспечением скота дешевыми кормами с естественных кормовых угодий большое значение имеет возделывание на пашне высокоурожайных кормовых культур.

Большую роль в увеличении продуктивности животноводства должны сыграть бобовые культуры, широко используемые на продовольствие, для кормления животных, для технической переработки н на зеленое удобрение. Характерным признаком всех бобовых является их способность фиксировать азот воздуха при помощи клубеньковых бактерий. Содержание белков в семенах бобовых колеблется в очень широких пределах. Наибольшее количество белков было обнаружено в семенах люпина.

Семена и зеленую массу люпина используют для кормления сельскохозяйственных животных. Белок люпина имеет высокую биологическую ценность по сравнению с белком других культур.

Высокая урожайность люпина и положительное действие его на урожай последующих за ним полевых культур является причиной быстрого ростн посевных площадей под люпином.

Для получения высоких урожаев люпина большое значение имеет посев высококачественными сортовыми семенами. Семена высоких посевных качеств могут быть получены только тогда, когда, наряду с выполнением всех необходимых агротехнических правил выращивания, будет обеспечена своевременная уборка урожая, очистка, сушка семян с доведением до посевных кондиции и организовано правильное хранение их.

В отдельные годы уборка люпина совпадает с дождливой погодой. Это вынуждает производить уборку его при высокой влажности и не полной зрелости семян. Влажность таких семян достигает 25—40% и выше. Хранение таких семян связанос большими трудностями, так как они быстро плесневеют, самосогреваются и теряют всхожесть.

Вопросы же послеуборочной обработки и хранения желтого кормового люпина до настоящего времени изучены еще недостаточно. В результате этого еще во многих колхозах и совхозах очень много гибнет семян этой ценной культуры. Особенно это относится к тем зонам страны, где созревание и уборка люпина протекает при неблагоприятных метеорологических условиях. Поэтому мы поставили целью экспериментально изучить следующие вопросы:

1. Физические свойства семян люпина в связи с их хранением.

2. Дыхание семян в зависимости от влажности, температуры и других факторов.

3. Исследование эффективности очистки семян.

4. Сушка семян на сушилках различных систем.

Экспериментальная работа проводилась в лаборатории

хранения и технологии сельхозпродуктов ВСХИ, в производственной лаборатории Великолукского мелькомбината, в колхозах и совхозах Великолукского района (Псковская область) в течение 1966—1970 гг. Для опытов были использованы семена однолетного кормового люпина сорта «Быстрорастущий-4».

I. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕМЯН ЛЮПИНА В связи С ИХ ХРАНЕНИЕМ

I, Скорость поглощения семенами капельножидкой влаги.

Навески семян помещались в стеклянные бюксы и заливались водой при температуре 20е С. Пробы взвешивались через 6 часов, а по истечении 2 суток — через 2 часа. Влажность семян устанавливалась путем высушивания проб при температуре 105° до постоянного веса. Результаты опыта при исходной влажности семян 10,3% приведены в таблице 1.

Из приведенных данных видно, что наиболее интенсивное поглощение воды происходит в первые 6 часов, далее интенсивность поглощения замедляется, а через 50—52 часа почти 4

полностью прекращается. При этом семена мелкие поглощают воды больше, чем семена крупные.

Это обстоятельство, необходимо учитывать при временном хранении семян на токах и открытых площадках, а также при перевозках на автомашинах без укрытия.

Таблица 1

Скорость поглощения семенами люпина капельножидкой влаги

а- 1— - в * V Длительность увлажнения в чдсах

6 и » а ( ав | 42 * 1 50 | 52

Влажность семян в я

154,2 123.1 86,8 72,0 25,30 27,48 28.30 29,15 32,82 33.25 35.20 36,34 38,51 38,94 39,72 41,30 44,30 45,10 46.22 46,82 49,27 49,60 50,20 51,25 53,20 53,80 54,82 55,40 55,12 57,20 58,32 58,50 56,70 58,30 59,40 60,01 58,20 58,44 59,48 60,03 58,30 58,47 59,64 60,03

2, Скорость поглощения и отдачи паров воды семенами.

Методика опытов заключалась в выдерживании навесок семян в эксикаторах с различной относительной влажностью воздуха (температура опыта 20—21°С).

Опыты показали, что скорость поглощения семенами паров воды из окружающей среды находится в тесной взаимосвязи с относительной влажностью воздуха. Чем суше воздух, тем быстрее наступает равновесие между влажностью семян и относительной влажностью воздуха. Наиболее интенсивно идет поглощение паров воды из воздуха в течение первых 2—3 дней. Семена по истечении этого срока при 100%-ной относительной влажности становятся некондиционными по влажности, а через 24 дня их влажность достигает 33, 2—33,5%,

Отдача воды семенами в окружающую среду' протекает также интенсивно, как и ее поглощение (таблица 2).

Из материалов таблицы 2 видно, что уже через 24 часа влажность у более мелких семян {вес 1000 семян 123,2 г) снизилась при относительной влажности воздуха 50, 40 и 30% соответственно на 15,2; 20,0 и 24,0% от первоначальной. Скорость же отдачи влаги у более крупных семян (вес 1000 семян 154,4 г) несколько ниже, чем в первом случае. Однако в обеих случаях уже на 2—3 день семена были кондиционным» по влажности.

Данные, полученные в этом опыте, имеют большое практическое значение, так как могут быть использованы для разработки режимов сушки семян, как на сушилках, так и вентилированием подогретым воздухом.

.Таблица 2

Скорость отдачи воды семенами в зависимости от относительной влажности воздуха м крупноты семян (при температуре 20—22° С)

т >, 3 Я к , <Т Тіречя в ДНЯ* ОІ начала опыта

9 л П* % " 21 и СС X — Л 1 2 3 4 6 6 ■ 7 В 9 10

ойЗ С £ а Влажность семян я -Ч

50 46,5 123,2 154,4 31 .3 32,8 21,4 22,9 13,8 15,0 12,8 13,8 11.7 12.8 П,4 11,9 10,7 11,3 10,6 10,9 10,6 10,5 10,6

40 46,5 123,2 154.4 26,5 27,9 18,3 19,7 12,6 13,9 9,6 10.7 8,2 9,2 8,4 8,7 8.3 8,5 зТб ■ — —

30 46,5 123,2 154,4 21,3 22,5 15,8 17,2 11,8 12,4 7,2 8,2 7.2 7.3 7,3 7,2 7,2 —

3. Разновесная влажность семян. Равновесная влажность определялась путем выдерживания1 навесок в эксикаторах-над серной кислотой различной концентрации при температуре* 30; 20 и (ГС. Результаты опыта приведены в таблице 3.

Таблица 3

Равновесная влажность семян люпина в зависимости _от относительной влажности воздуха___

> ¿и Я С о НИН Относительная влажность воздуха в % -і

20 | 30 40 50 | во 70 : ад ■ 90 | 100

30 20 0 1 5,61 -6,63 6,31 7,38 6,80 7,88 7,92 8,74 9,14 9,50 10,61 10,86 11,66 12,36 12,86 12,41 13,21 13,84 16,24 16,84 17,69 21,90 22,80 23,61 33,14 33,64 34,59

Опыт показал, что чем выше относительная влажность воздуха, тем выше и равновесная влажность семян. При этом от 20 до 70% относительной влажности влажность семян возрастает постепенно.

При относительной влажности 80% равновесная влажность резко возрастает, а при 100% достигает максимальной величины, С понижением температуры равновесная влажность семян повышается,

■ Данные о равновесной влажности были использованы при составлении графика для определения возможности и целесообразности активного вентилирования семян. 6

'1. Влияние влажности на изменение объема и веса семян. Для определения объема семян колба с делениями емкостью 250 мл до нулевой черты наполнялась керосином. В колбу поочередно насыпались семена различной влажности. Уровень жидкости повышался соответственно объему семян. Данные этого опыта приведены в таблице 4.

Таблица 4

Изменение объема и веса семян в зависимости от влажности (при температуре 20—21°С)

Длительность увлажнении в час»* Влажность семян в * Обт-сч 100 г ССМИ11 в »л Изменение веса сеняп в г Прнро Объема ст г % Леса

Исходный образен 6 12 18 24 30 PeзyJ объема, 11,50 29,40 35, Ю 41 ,«0 45,75 50,25 тьтаты это так и увел[ 115,00 184.86 206,54 227.87 241,87 241.96 го опыта 1чение их в 137,30 152,20 170,75 183,85 201,40 показали, еса происхс 68,25 79,60 98,15 110,32 110,40 что как ^ ЭДИТ в той 37.30 52.20 70.75 83,85 101,40 увеличение же законо-

мерности, что и скорость поглощения воды. Увеличение объема протекает наиболее интенсивно в первые часы набухания семян, а далее этот процесс замедляется. Если за первые 6 часов объем семян увеличился на 68,25%, то за последующие 24 часа только на 42,15%.

Результаты опыта показали также, что с увеличением влажности происходит увеличение их веса и объема. При этом увеличение объема семян идет и заканчивается быстрее, чем увеличение их веса.ч

5. Перераспределение влаги в массе семян. Опытами установлено, что в партиях свежеубранных семян происходит перераспределение влаги между сухими и сырыми семенами. Такое же явление наблюдается в насыпи, содержащей сухие семена и более влажные примеси, а также при смешивании сырых семян люпина с сухим зерном овса.

Опыты по изучению перераспределения влаги между сырыми и сухими семенами люпина проводились по следующей методике. Сухие и сырые семена смешивали в различных соотношениях и помещали в эксикаторы с закрытыми крышками. Через определенное время смесь рассортировывали и определяли влажность сухих и сырых семян. Для определения в смеси количества сухих и сырых семян применяли метод окрашивания сухих семян химическим красителем.

Опыты показали, что перераспределение влаги наиболее интенсивно происходит в течение первых 3—4-х суток совместного хранения, но в силу явления сорбционного гистерезиса полного выравнивания влаги не наблюдается. Свойство перераспределения влаги положено в основу сорбционной сушки семян, где в качестве сорбента было использовано зерно овса. Нами расчетным путем составлена таблица, которая позволяет наиболее рационально составлять смесь люпина и овса в соотношении, обеспечивающим высушивание семян люпина до кондиционной влажности.

Таблица 5

Расчетные данные по весовой концентрации овса на одну весовую часть люпина

Л е I 5 3 1* Весовые коннентрицин овса при влажности с к» в %

3 . в [0 11 12 13 14

18 0,25 0,28 0,33 0,4 0,5 0,66 1,0 '

20 ■ 0,5 0,56 0,66 0,8 1,0 1,7 2,0

22 0,75 0.85 1,0 1,18 1,5 2,0 3,0

24 1,0 1 ,12 1,32 1,59 1,94 2.6 4.0

26 1,22 1,5 1,63 1,94 2,45 3,35 4,88

28 1,5 1,7 2,3 2,33 3,0 4,0

30 1,8 2,0 2,33 2,7 3,5 4,55 —.

32 2,0 2,3 2,7 3,9 4,0 5,25 ' —

34 2,3 2,58 3,0 4,0 4,5 £>,0 —

Анализ этих данных показывает, что наиболее целесообразно в качестве сорбента применять овес влажностью не более 8—9%. В этом случае концентрация овса составляет, даже при влажности семян люпина 34%, всего лишь 2,3—2,6 части. Использование овса с более высокой влажностью вызывает необходимость применять такое соотношение овса и люпина, которое значительно усложнит процесс смешивания и удорожит стоимость сушки.

. 6. Сыпучесть семян. Сыпучесть семян характеризуется углами (ф) и коэффициентами трения (/). Углы и коэффициенты трения определялись на горке Ю. ГО. Ревякина, а углы естественного откоса (внутреннего трения) —на изготовленном для этой цели приборе. В качестве поверхности ската были использованы пластинки из оцинкованной стали и гладкие пластинки из мелкослойной сухой сосны. Опыты показали, что углы и коэффициенты трения не зависят от размера и веса семян.

Влияние влажности и материала поверхности ската на углы и коэффициенты трения показано в таблице 6. 1 8

Таблица 6

Изменения величины углов и коэффициентов трения в зависимости от влажности н материала поверхности ската

й* йё ай Умы и коэффициенты трения При движ* семи» Ж С/ ее й. = N А >> х » 41 Я ~ * ? Щ л "

по металлу по дереву

от ДО от до

* 1 / 9 / ¥ / 9 /

14.4 20.,1 24,8 30.5 24*30 25°30' 26°36' 27-00' 0,458 0,477 0,501 0,509 ЗО'ОО' 31*00' 35*30' 36;00' 0,577 0,601 0,713 0.726 25°00' 26°00' 26°36* 27=12' 0,466 0,488 0,501 0,514 30 00' 32° 00' 35°00' 36°12' 0,577 0,625 0,700 0,732 29 00' 30=30' ЗГ00 33"30' 0,554 0,589 0,601 0,662

Приведенные данные показывают, что с увеличением влажности семян углы н коэффициенты трения увеличиваются весьма незначительно, что обусловлено шаровидной формой семян люпина. Материал поверхности трения не оказывает почти никакого влияния на коэффициенты и углы трения.

7. Плотность и скважность семенной массы. Для определения плотности и скважности в мерный цилиндр объемом 1000 мл. насыпались поочередно семена различной влажности н заливались толуолом с таким расчетом,,чтобы его уровень совпал с уровнем семян в цилиндре. По количеству израсходованного толуола определялся объем скважин. Далее производился расчет плотности и скважности по существующим для этой цели формулам. Плотность и скважность выражалась в % к общему объему семян {таблица 7).

Таблица 7

Влияние влажности на плотность и скважность семян люпина

Влажность семян в % Плотность в N Скважность б &

12.Г> 65,8 34,2

15,7 63,7 36,3

20,3 63,0 37,0

24,8 61,8 38,2

30,5 61,5 39,5

ч Исследования показали, что с повышением влажности се-11 мин возрастает их скважность и уменьшается плотность. Последнее связано с более рыхлой укладкой увлажненных семян, а также с увеличением объема при увлажнении.

8. Сопротивление слоя семян прохождению потока воздуха. Для разработки режимов вентилирования и сушки семян важ-

но знать сопротивление насыпи прохождению через нее воздуха. Данных в литературе по этому вопросу для семян люпина не имеется. Поэтому нами были поставлены опыты по изучению данного вопроса. Экспериментальным путем (по методике и схеме прибора Дрогалина были найдены поправочные коэффициенты, входящие в известную формулу Дрогали-на К- В. для семян люпина н зависящие: Хл и Хп от уплотнения и-, 'К;, н'Кв от влажности (о и г|э и от крупноты семян. Данные приведены в таблице 8.

Таблица 8

Числовые значения поправочных коэффициентов X, <ф и г| для семян люпина

РФ и гс а = ? и

« Ч Ч VI а % Рст т'а в и .СП и — и

1,0 0,63 0,68 12,2 1,03 1,06 1,13 0,92 0,88 131,4

1,01 0,66 0,71 13,0 1,0 1,0 МО 0,94 0,90 127,6

1,02 0,69 0,73 15,5 0,84 0,80 1,05 0,97 0,95 121,8

1,04 0,75 0,80 16,1 0,80 0,77 1,00 1,00 1,00 116,0

1,05 0.79 0,83 18,2 0,68 0,64 0,95 1,03 1,04 110,2

1,06 0,83 0,87 20,0 0,62 0,57 0,85 1,07 1,10 98,6

1,08 0,93 0,95 25,5 0,55 0,47 0,75 1,10 1,14 87,0

1,09 1,00 1,00 28,4 0,53 0,45 0,70 1,10 1,15 81,2

1,10 1,07 1,11 32,0 0,47 0,43 0,65 1,12 1,18 75,4

Пользуясь данными о поправках X, ф, Г|, можно рассчитать фактическую величину сопротивления насыпи люпина при прохождении через нее потока воздуха. Знание величины этого сопротивления позволит сконструировать наиболее экономичную установку для вентилирования и сушки семян,

II. ДЫХАНИЕ СЕМЯН

Задачей наших исследований являлось установление зависимости интенсивности дыхания семян от их влажности, температуры и степени травмирования. Опыты по изучению интенсивности дыхания проводились на специальной установке, разработанной доцентом Великолукского СХИ Шаройко Е. А. Метод основан на вытеснении из камеры с семенами воздуха, обогащенного углекислым газом и последующего связывания его гидратом окиси бария. Опыты проводились с семенами различной влажности, а также нагретыми до 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50 и 55°С. Интенсивность дыхания выражалась количеством СОа, выделенного семенами за 24 часа на 100 г сухого вещества. Результаты опытов приведены в таблицах 9 и 10. 10

Данные таблицы 9 показывают, что с повышением влажности интенсивность дыхания семян возрастает, но прямой зависимости между влажностью и интенсивностью дыхания не на-блюдается^ Семена с влажностью 10,2—15,3% дышат очень слабо. Повышение влажности до 16% резко сказывается на интенсивности дыхания семян. Это может быть объяснено появлением в семенах «свободной воды». Из этого следует, что критическая влажность люпина находится в пределах 16%. По мере дальнейшего увеличения содержания воды в семенах дыхание возрастает очень быстро и при влажности 29,87% увеличивается в 106 раз по сравнению с сухими семенами.

Таблица 9

Интенсивность дыхания семян люпина различной влажности (при температуре 19—20'С)

влажность семян в %% Выделено мг СОа »а 100 г сухого вещества эе 24 часа Коэффициент увеличения интенсивности дыхания '

10,20 0,26 1,0

15,30 0,38 1,4

16,00 1,27 5,0

18,25 2.02 7,7

21,32 4,29 16,5

25,34 14,80 57,0

29,87 27,60 106,0

34,6) 39,65 152,0

39,90 58,32 223,5

Таблица 10

Влияние температуры на интенсивность дыхания семян люпина при различной влажности

Влажность семян в

С - <4 Ш ^ 2 ® т. 13.30 18.23 21.32 25*34 29.К7 34.61

Количество СО„ за 24 часа на НЮ г сухого вещества

15 0,12 0,22 0,85 3,62 5,27 8,30

20 0.38 2,02 4,29 14,80 27,60 39,65

25 0,59 3,22 6,80 20,52 39,48 51, об

30 1,14 5,26 8,65 30,60 56,32 62,83

35 1,92 6,30 10,44 35,48 73,80 84,32

40 2,72 7,15 13,20 47,84 97,20 130,48

45 з,ее 10,74 24,10 63,30 13У,52 180,20

50 6,88 13,20 32,50 87,28 179,60 270,34

, 55 5,63 12,30 30,02 83,30 165,40 250,7

п

Из таблицы 10 видно, что по мере повышения температуры до 50° интенсивность дыхания постепенно повышается и при 50° она достигает максимальной величины. Дальнейшее повышение температуры приводит к резкому понижению интенсивности дыхания, что является следствием коагуляции белков, ннактнвирования ферментов и гибели семян как живых организмов. Из таблицы видно также, что при температуре 20°С интенсивность дыхания резко повышается. Это указывает на то, что критическая температура семян люпина лежит в пределах 20° С.

Нашими опытами установлено также, что мелкие и травмированные семена люпина, как и семена других культур, дышат значительно интенсивнее, чем целые и крупные. Если, например, семена с весом их 1000 шт. в 155,8 г выделяют за 24 часа 1,85 мг С02, то семена с весом в 77,5 г — в 2 раза больше. Из этого следует, что семена перед закладкой на хранение необходимо очищать от мелких и травмированных фракций.

III. ОЧИСТКА СЕМЯН

Цель наших опытов заключалась исследовать технологический эффект очистки семян люпина в зависимости от следующих факторов: набора решет в зерноочистительных машинах, удельной нагрузки на сепарирующую поверхность и частоты колебаний решетного стана. Очистке подвергалась свеже-убранные семена влажностью до 33% и семена после сушки влажностью 16%.

Семена влажностью до 33% очищались на машнне ОВ-Ю, где применялся следующий набор решет:

Наименование [нмпет Яна метры отверстий решет в ми

Скема № 1 Сяена М 2 Схема М 3

А 16 18 20

А, 10 10 10

Г. И и, 0,5 и 8 7,5 и 8 8 п 8

В и Г ■4,5 II 4,5 4.5 и 5 4,5 и 5

Результаты этого опыта показали, что при очистке семян с содержанием сорной примеси 3,45% и зерновой 3,64%, наибольший технологический эффект был получен при расположении решет по схсме № 3.

После предварительной очистки и последующей сушки семена были рассортированы на машине ОС-4.5Л. Семена до их пропуска через машину характеризовались следующими показателями: влажность 16%, отход основной культуры 5,93—6,52%, примеси 1,43—1,61%, На сортировке применялся следующий набор решет: 12

Наименование

решет .

Диаметр отверстий решет л мьг

Схема >4 I

Схема М 2

Схема .4 3

Б И Бі Ви Г триера

'6,5 и 8 3,5 и 4,5 5,0 и 8,25

8 и 8 4,5 и 5,0 5,0 и 8,25

6,5 н 9 4,5 и 4,5 5,0 и 8,25

Результаты этих исследований показали, что при сортировании семян на машине ОС-4.5А с расположением решет по схеме № 1 эффективность очистки была ниже. В этом случае из неклассного люпина был получен посевной материал только второго класса. Наибольшая эффективность была получена при расположении решет по схеме № 2. В этом случае посевной материал был получен первого класса. При расположении решет по схеме № 3 посевной материал удалось довести только до третьего класса.

Для правильного подбора решет для каждой партии необходимо заранее подбирать их путем предварительного просеивания образцов в лаборатории.

Опыты показали, что наиболее рациональной частотой колебания решетного стана следует считать частоту в пределах 400 колебаний в минуту, В этом случае эффект очистки был максимальный и составлял 70,3%.

Исследование влияния удельной нагрузки на решета сортировок показало, что изменение ее от 10 до 25 кг/час на 1 см ширины решета приводит к снижению эффекта очистки с 76,2 до 37,6%, т. е. максимальный эффект очистки наблюдается при нагрузках 10 кг/час на 1 см. Однако экономически целесообразно, с целью увеличения производительности машин, давать удельные нагрузки в пределах 15—20 кг/час на 1 см сепарирующей поверхности. Технологический эффект в этом случае составляет 53,7—68,4%.

Для разработки режимов сушки в лабораторных условиях предварительно было изучено влияние нагрева семян на их всхожесть и активность каталазы. Для этого семена различной влажности подвергались нагреву при температурах 30; 35; 40 и 45° С. Нагрев семян производился в стеклянных камерах, помещенных в водяную баню с автоматическим регулированием температуры в течение 70 минут. После этого определялась лабораторная и полевая всхожесть. Полевая всхожесть определялась путем посева семян на опытном поле учхоза «Удрай-ское» Великолукского СХИ. Контролем служили семена, не подвергнутые нагреву, имевшие лабораторную всхожесть 92% и полевую 87%. Каталаза определялась по Баху и Опарину.

IV. СУШКА СЕМЯН

Результаты выражались в процентах к контрольному образцу, принятому за 100%.'

Влияние нагрева семян на всхожесть их показано в таблице II.

Таблица 11

Влияние температуры нагрева на лабораторную и полевую всхожесть семян люпина. Длительность нагрева 70 минут

£ К зі Всхожесть в % при температуре нагрева в °С

30 40 45

аг ляОор. ПОЛЄ&. лабор. полев. .1 1<ш[>. молен* лабор. В»

20,5 24,8 29.3 35.2 92 93 91 93 Є6 87 8Г> «8 90 92 90 81 85 86 84 72 91 93 83 82 84 86 72 70 92 85 65 62 85 ■ 73 49 43

Результаты опыта, приведенного в таблице 11 показали, что нагрев семян с влажностью 20,5% не оказал влияния как на лабораторную, так и на полевую всхожесть при нагреве до 30; 35; 40 и 45° С, Семена с влажностью 24,8 снизил» всхожесть при 45° С , с влажностью 29,3% при 40° С и с влажностью 35,2%—при 35°С. Что же касается активности каталазы, то с понижением всхожести семян активность каталазы также понижается.

Опыты по сушке семян люпина проводились в хозяйствах Великолукского района (Псковская область). При этом преследовалось следующее;

1. Установить оптимальные режимы и исследовать процесс сушки семян на лотковой сетчатой сушилке 2ЛСТ-400 конструкции внииэсх,

2. Установить возможность' применения установок для досушивания сена типа УДС-300 и барабанных сушилок СЗПБ-2 для сушки семян люпина.

3. Исследовать динамику изменения влажности семян лю-инна при сорбцнонноп сушке.

В процессе сушки определялась температура теплоносителя; температура нагрева семян, параметры наружного воздуха, влажность семян до и после сушки.

Ниже приведены режимы и результаты сушки на указанных сушилках.

1. Сушка на установке 2ЛСТ-400. Для лотковой сушилки, как показывают опыты, характерен неравномерный прогрев насыпи по слоям, а поэтому н неравномерное изменение влажности по слоям этой же насыпн. Данные об изменении влаж-14

ности семян в процессе сушки (при температуре теплоносителя 36—38°С и толщине слоя семян 50 см) в зависимости от удельной подачи теплоносителя представлены в таблице 12.

| ■ ', Таблица 12

Изменение влажности семян по слоям в процессе сушки на сушилке 2ЛСТ-400 при толщине слоя семян 50 см.

Удельная " подача теплоносителя а мА/час* т Продолжительность сушки в часах Влажность семян иО сло;і« н % Средняя влажность »о ¡псыпн н %

Нижнего 00 ' сч от решетни) Верхнего (10 см от поверхности) г

1500 0 34,2 34,2 34,2

8 13,1 18,5 15,8

Снижение 21,1 15,7 18.4

1000 0 32,6 32,6 32,6

8 13,9 19,5 16,2

Снижение 18,7 13,1 16,4

Из этой.таблицы видно, что как при удельной подаче теплоносителя 1500 м3/час. т, так и при 1000 м3/час т наблюдается неравйомерная сушка семян;в верхнем и нижнем слоях. Чтобы устранить пересушивание и в определенной мере вы-равнять влажность семян по высоте насыпи было произведено досушивание атмосферным воздухом в течение 1 часа. Результаты сушки приведены в таблице 13.

Таблица 13

Результаты сушки семян люпина на сушилке 2ЛСТ-400

Удедьн: подача теплоносителя в м^час. г Продолжительность сушки в.часах Влажность семчн в % Скорость снижения влажности па час сушки в % Всхожесть семян в %

Подогретым воздухом Атмосферним . воз* духом до сушки после ' сушки до сущкн после сушки

1500 1000 "8 8 1 1 34,2 32 >6 15,8 16,2 2,04 1,82 5 92 90 ■ 92 90

Из результатов сушки видно, что при удельной подаче теплоносителя 1000 м3/час, т скорость сушки составила 1,82%, а при 1500 м3/час. т— 2,04%.'При таких режимах'сушки образования трещин в оболочках семян не наблюдалось, всхожесть семян также не снизилась.

2. Сушка на установке УДС-300. Подогрев воздуха осуществлялся ■ воздухонагревателем ВПТ-400. Температура теплоносителя поддерживалась на уровне 65—70°С и нагрева семян (средняя по насыпи) 1 на уровне 30—37° С. ■ Толщина слоя

семян 40 см. Сушке были подвергнуты две партии семян влажностью 35,6%, причем партия № 2 предназначалась для кормовых целей и сушилась с некоторыми нарушениями режимов сушки. Для сушилки УДС-300 также характерен неравномерный прогрев насыпи. Режимы сушки приведены в таблице 14, а результаты сушки — в таблице 15.

Таблица 14

Режимы сушки семян люпина на установке УДС-300 (исходная влажность 35,6%)

№ партии Темпера-, тура теплоносители в °С Продолжительность сушки в часах Удельна* подача & т Скорость снижения влажности за час сушкн в %

подогретым иозілухом атмосфер-ІШМ ш-Аухом подогретого 1 атмосферного воздуха 1 воздуха

1 65 2 | 70 12 12 12 12 1000 800 1000 800 0,82 1,03

Таблица 15

Результаты сушки семян люпина на установке УДС-300

партии Влажность в Всхожесть В % Наличие Семян

АО сушки после с ямки до сушки после сушкн ОООЛОЧКОй

1 35,6 15,8 86 85 _

а 35,6 10,4 86 80 2,3

Как видно из приведенных таблиц, семена люпнна могут быть просушены на установках УДС-300 без снижения их первоначальной всхожести. Однако повышение температуры теплоносителя до 70°С и нагрева семян до 35—37°С (при сушке партии № 2) привело к пересушиванию семян до 10,4%, снижению их всхожести на 6% и наличию семян с треснувшей оболочкой до 2,3%.

Таким образом, сушка семян подогретым воздухом при толщине слоя 40—50 см позволяет применять удельные подачи порядка 1000—1500 м3/час на 1 т и тем самым сократить продолжительность сушки до 9 часов на 2ЛСТ-400 и до 24 часов на УДС-300.

3. Сушка на барабанной сушилке СЗПБ-2. Семена влажностью 36,2% сушились путем четырехкратного пропуска через две последовательно установленные сушилки. Температура теплоносителя на первой зерносушилке поддерживалась на уровне 75°С, на второй — 90°С. В процессе сушки семена были доведены до влажности 18,9%, а затем смешены с овсом (в соотношении 1 : 1) и заложены на хранение. 16

Динамика изменения влажности .и результаты сушки показаны в таблице 16.

Таблица 16

Динамика изменения влажности в процессе сушки семян на барабанной сушилке СЗПБ-2

Я Н Е ч а s « ä Зз с iä Ä ci-s Влажность семян в Всхожесть семни В fi

] сушилка 2 сушилка

до прутуска после пропуска сииж<4[ влажности ло пропуска после пропуска СНИ&еНч влажности до сушки после сушки

1 36,2 33,6 2,6 33.6 30,4 3,2 _ __

2 30.4 28,3 'М 28,3 25,2 2,1 — —

3 25,2 23,8 1,4 23,8 21,6 2,2 — —

4 21,6 20,7 0,9 20,7 18.9 1,8 85 87

Как видно из приведенной таблицы, применяемые при сушке режимы не повлияли на всхожесть семян. Наши опыты показали, что семена люпина можно сушить на барабанных сушилках, но при условии снижения влажности за один пропуск не более 3,2%. Следовательно, после четырехкратного пропуска семян через две барабанные сушилки семена были доведены до 18,9% влажности.

4. Сушка семян путем смешивания их с сухим зерном овса. Просушенные на барабанной сушилке семена до влажности 18,9% были смешаны с зерном овса влажностью 9,9%. Смешивание производилось следующим образом. На пол закрома насыпали слой овса (около 25 см), добавляли к нему семена люпина и тщательно перемешивали деревянными лопатами. На первый слой смеси насыпали второй слой люпина и снова перемешивали. Когда высота насыпи достигала 1,5 м семена разравнивали и оставляли без перемешивания. Через определенное время определялась влажность люпина и овса. Результаты опытов приведены в таблице 17.

Таблиц а 17

Сушка семян люпина в смеси с овсом в соотношении 1:1

Сроки олределейHfl Плажнпсгь в Смнмспне влаж-

влажности люпина ности люпина в

овса

Исходные показатели

10.Х 18,9 9,9 —

13.x 17,8 12,2 1, I

17.x 17,2 13,6 1,7

20.x 16,7 14,8 2,2

25.Х 15,9 15,3 3,0

30. X 15,2 15,5 3,7

21,XI 15,2 15,6 3,7

Таким образом, сушка семян закончилась на 20 сутки. За этот период влажность семян была сиижена с 18,9 до 15,2%. Всхожесть семян люпина оставалась на прежнем уровне (87%).

выводы

На основании проведенных опытов можно сделать следующие выводы:

1. Основным фактором, определяющим активность физиологических процессов, протекающих в семенах н оказывающих существенное влияние на изменение физических свойств семян люпина, как и для всех других культур, является влажность.

2. При набухании семена люпина способны поглощать воду в количестве от 140% до 150% к собственному весу. При этом наиболее интенсивно семена поглощают воду в первые 6 часов набухания, в дальнейшем темпы поглощения воды замедляются. Семена с поврежденной оболочкой способны поглотить воды на 6—7% больше, чем семена с неповрежденной оболочкой.

3 Скорость поглощения и количество поглощенных семенами паров воды из окружающей среды находятся в тесной зависимости с влагонасыщенностью воздуха. Равновесие между влажностью семян и относительной влажностью воздуха наступает тем скорее, чем нпже влажность воздуха. При этом у более крупных семян она устанавливается позднее , чем у семян мелких. При полной влагонасыщенности воздуха парами воды, уже на третий день семена становятся некондиционными по влажности.

4. Скорость испарения (десорбции) семенами воды в окружающую атмосферу протекает также интенсивно, как и ее поглощение. При малом содержании воды в воздухе (относительная влажность 30; 40; 50%) семена настолько быстро подсыхают, что уже на третий день опыта становятся кондиционными по влажности. Свойство семян быстро испарять влагу при низкой относительной влажности воздуха с большим успехом может быть использовано для воздушно-солнечной сушки и на сушилках сетчатого типа подогретым воздухом.

5. Изучение равновесной влажности показало, что у семян люпина, как и у других культур, с увеличением относительной влажности воздуха имеет место неравномерное увлажнение семян. При относительной влажности воздуха до 70% влажность семян повышается равномерно. Начиная же с 80% она резко возрастает, а при полном насыщении воздуха парами воды ((р = 100%) достигает максимальной величины. С понижением температуры влажность семян увеличивается. На основании данных о равновесной влажности составлен график 18

для определения возможности «.целесообразности вентилирования семян. : "

6. Установлено, что у семян люпина в пределах влажности от 12,5 до 30,5% (в 2,44 раза), вес 1000 семян увеличивается в 1,11 раза, а объемный вес уменьшается на такую же величину, то есть между влажностью и объемным весом существует обратная зависимость. При увлажнении семян увеличение их веса и объема происходит в той же закономерности, что и скорость поглощения воды. Однако при набухании увеличение объема семян протекает и заканчивается быстрее, чем увеличение веса.

7. В семенной массе, содержащей семена различной влажности происходит переход влаги от сырых семян к сухим. Процесс перераспределения влаги протекает довольно интенсивно и заканчивается в течение 3—4 суток. На этом свойстве основана сорбционная сушка семян путем смешивания их с сухим зерном. Нами расчетным путем составлена таблица, которая позволяет наиболее рациональным образом составлять смеси из семян люпина и зерна овса в необходимых соотношениях. Наиболее целесообразно в качестве сорбента применять овес с влажностью не более 8—9 %.

8. Сыпучесть семян люпина зависит главным образом от их формы и в меньшей степени от влажности и характера поверхности ската, - .....

9. Плотность и скважность семенной насыпи зависит главным образом от величины и влажности семян. Насыпь, состоящая из крупных семян, имеет большую скважность, чем насыпь, состоящая из мелких семян. С повышением влажности семян плотность насыпи уменьшается, а скважность ее увеличивается.

10. Полученные экспериментальным путем для семян люпина поправочные коэффициенты на отклонение состава и состояния насыпи от стандартной по крупноте (71), влажности (тр) и уплотнению (А), позволяют вычислить значение фактической величины сопротивления слоя семян воздушному потоку, которое имеет большое значение для расчетов процесса сушки и вентилирования семян.

П. В семенной насыпи люпина, так же как и в насыпи других культур имеет место перемещение влаги от более теплых участков к более холодным. При этом перемещение влаги по направлению потока тепла происходит даже при незначительных перепадах температур.

12. При свободном доступе кислорода основными факторами, определяющими интенсивность дыхания семян люпина, являются влажность и температура. Установлено, что критическая влажность у семян люпина находится в пределах 16%, а критическая температура — в пределах 20"*С. При 5СРС интенсивность дыхания достигает максимальной величины, а за-

тем оно резко падает. Мелкие и травмированные семена обладают более высокой интенсивностью дыхания, чем целые II крупные,

13. Разработанные экспериментальным путем режимы очистки и сортирования семян на зерноочистительных машинах ОВ-Ю и ОС-4.5А, позволяют довести качество семян до I и 2 классов (ГОСТ 11227—65).

14. При тепловой сушке посевного материала можно рекомендовать следующие дифференцированные температуры нагрева семян:

Влажность семян Температура нагрева

15. Семена люпина возможно сушить на лотковых сушилках 2ЛСТ-400, установках для досушивания сена УДС-300, барабанных СЗПБ-2,0 и путем смешивания семян с сухим зерном овса, но только при соблюдении правил и режимов сушки, которые можно охарактеризовать следующим образом:

1. Сушка семян слоем 40—50 см позволяет применять удельные подачи теплоносителя порядка 1000—2000 м3/час па 1 т ¡1 тем самым сократить продолжительность сушки до 9—24 часов без снижения посевных качеств семян.

2. Чтобы устранить пересушивание нижних слоев насыпи, на заключенном этапе сушки необходимо применять вентилирование неподогретым воздухом.

3. При использовании барабанных сушилок скорость снижения влажности за 1 пропуск не должна превышать 3,2%.

4. При использовании сорбиионного метода сушки необходимо применять сорбент с возможно низкой влажностью.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Некоторые данные о физических свойствах семян кормового люпина «Мукомольно-элевзторная промышленность» № 8 1966.

2. Перераспределение влаги в свежеубранных семенах лю- ■ пина. «Мукомольно-элеваторная промышленность», № 3, 1968.

3. К вопросу газового сопротивления семян люпина. Труды Великолукского СХИ, выпуск XVI Великие Луки, 1971.

4. Некоторые результаты сушки семян кормового люпина. Труды Великолукского СХИ, выпуск XXII, Великие Луки, 1972,

до 20% До 25% до 30% до 35%

до 45° С до 40° С до 35° С до 30°С