Исследование технологического процесса дражирования семян сосны корейской (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) на электромеханическом дражираторе

Дражирование семян заключается в покрытии семени оболочкой, в которую входят связующие вещества, элементы питания и другие компоненты. В результате дражирования образуются гранулы (драже) диаметром, зависящим от размера семян, пригодные для хранения, транспортировки и точечного высева. К моменту прорастания семени в почве гранула растворяется, обеспечивая проросток элементами питания и защищая его от агрессивной почвенной флоры [2].

Вплотную дражированием семян стали заниматься после Второй мировой войны, первоначально в США, Англии, Канаде, Новой Зеландии, а затем – и в других странах [2, 3]. В настоящее время этот эффективный прием предпосевной подготовки семян применяется в промышленных масштабах в сельском хозяйстве нашей страны и за рубежом – при посеве мелкосеменных культур (овощные, сахарная свекла, хлопчатник) [3].

В лесном хозяйстве России первые опыты по дражированию и посеву мелких семян хвойных древесных пород (сосна обыкновенная, ель аянская) были начаты в 1980-е годы сотрудниками ЛенНИИЛХа [2]. При разрабработке данного способа был использован лабораторный электромеханический дражиратор. Скорость вращения дражиратора – 2-2,2 с-1, угол наклона – 40о, длительность дражирования – 1–1,5 ч, диаметр полученных драже – 3,5–4,5 мм. Всхожесть дражированых семян, использованных в опытах, в грунте снижалась по сравнению с контролем на 7–9 %, но в дальнейшем энергия роста однолетних сеянцев в этих опытах повышалась в пределах 5–7% по отношению к контролю.

Дражиратор, который был применен в наших опытах, изготовлен на базе мотора-редуктора МУ-100 АРУ мощностью 120 вт, скорость его вращения – 150–300 об. мин., угол наклона – 40, объем емкости дражиратора – 8 л, длительность дражирования – 10 мин. Гранулы, полученные в результате опытов, имеют диаметр 9–17 мм.

Первые опыты по дражированию семян на Дальнем Востоке были проведены с лиственницей Каяндера (Larix cajanderi Mayr.) в Чумиканском лесхозе Хабаровского краевого управления лесами [1]. В последующем аналогичные работы были продолжены на кафедре лесоводства Института лесного и лесопаркового хозяйства ПГСХА. Нами было проведено изучение возможности механизированного дражирования семян сосны корейской (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.). Посевы дражированых семян показали, что дражирование легко включается в технологический процесс выращивания посадочного материала, не требует больших трудовых и материальных затрат и может повысить эффективность лесовосстановления [2].

Цельисследований : изучение технологического процесса дражирования семян и нормирование работ по дражированию.

Задачи исследований :

• 1)    отработка технологического процесса дражирования семян сосны корейской;

• 2)    нормирование работ по дражированию семян;

• 3)    расчет нормативов затрат рабочего времени, необходимых для дражирования.

Материалы и методы исследований. Опытные работы проведены на кафедре лесоводства ПГСХА. Дражирование семян сосны корейской было проведено на электромеханическом дра-жираторе, сконструированном на кафедре лесоводства ПГСХА (рис. 1).

Перед дражированием семена в течение 30–60 мин обрабатывали стимуляторами роста: цирконом и эпином. Концентрация раствора: 0,5 мл/2 л воды [4–8].

Семена смешивали с дражировочной смесью из расчета: на 250 г семян 60 г клеящего вещества и 60 г древесной золы.

Рис. 1. Электромеханический дражиратор

Изготовленные драже подсушивали 4–6 ч в помещении при комнатной температуре.

По окончании просушивания определяли прочность приклеивания наполнителя к семенам и степень формирования драже (рис. 2).

Рис. 2. Дражированые семена сосны корейской

Для определения нормы времени на операцию «дражирование семян» были выполнены наблюдения по методу хронометраж . Нормирование работ по дражированию проведено по стандартной методике [9].

Результаты исследований и их обсуждение. В результате выполненных исследований было установлено, что технологический процесс дражирования семян может быть разделен на шесть приемов:

• 1)    взвешивание и засыпка семян (орехов) в дражиратор;

• 2)    добавление в семена связующего вещества (клей ПВА);

• 3)  перемешивание орехов с клеем;

• 4)  добавление наполнителя (древесная зола);

• 5)    измельчение комочков дражировочной смеси;

• 6)    завершение процесса дражирования, извлечение гранул из рабочей емкости дражиратора.

Для расчета значений нормы времени по технологическим операциям с требуемой точностью было выполнено по двадцать четыре замера затрат рабочего времени для каждого технологического приема. Длительность замеров по приемам операции приведена в таблице 1.

Хронометражная карточка

Таблица 1

Прием	Продолжительность приемов по циклам, с												Число замеров после очистки хронометражных рядов	Длитель тель-ность замеров, с	Средняя длительность замера, с
	1* 13	2 14	3 15	4 16	5 17	6 18	7 19	8 20	9 21	10 22	11 23	12 24
Засыпка в дражира-тор орехов	58 59	61 60	63 62	65 54	56 58	57 59	66 60	59 63	59 64	63 62	64 64	58 60	24	1454	61
Добавление в семена связующего вещества	128 * * 65	52 61	141 60	58 55	59 53	58 62	60 52	64 59	65 71	67 62	68 60	68 56	22	1335	61
Перемешивание орехов с клеем	246 242	181 242	183 247	120 180	244 182	243 182	183 182	180 180	259 180	241 181	182 184	240 187	23	4751	207
Добавление наполнителя	188 69	64 91	63 96	69 98	69 105	67 101	63 103	63 103	96 96	100 97	93 97	68 106	23	1977	86
Измельчение комочков дражировочной смеси	58 63	64 66	60 56	62 59	65 66	63 67	63 65	59 64	61 62	68 67	61 56	63 56	24	1494	62
Извлечение гранул	54 54	53 54	60 56	62 58	67 57	67 65	59 59	60 68	60 61	57 60	158 55	181 58	22	1304	59
Производственный результат, кг	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	0,25 0,25	24	6	0,25

Примечание : * числитель – замеры с первого по двенадцатый, знаменатель – замеры с тринадцатого по двадцать четвертый; **курсивом выделены случайные (нетипичные) замеры, исключенные при очистке хронометражных рядов.

Показатели устойчивости хронометражных рядов во всех случаях оказались в пределах нормативных значений:

• •    ряд «Взвешивание и засыпка орехов в дражиратор» – Ку = 1,22;

• •    ряд «Добавление в семена связующего вещества» – Ку = 1,31;

• •    ряд «Перемешивание орехов с клеем » – Ку = 1,37;

• •    ряд «Добавление наполнителя» – Ку = 1,68;

• •    ряд «Измельчение комочков дражировочной смеси» – Ку = 1,21;

• •    ряд «Извлечение гранул» – Ку = 1,28.

Точность наблюдений по хронометражным рядам характеризуется следующими показателями:

• •    по ряду «Взвешивание и засыпка орехов в дражиратор»:

среднее квадратическое отклонение (δ) δ = √ 115/23 = ± 2,24;

средняя ошибка (m) m = ± 2,24/4,9 = ± 0,46;

точность наблюдения (έ) έ = ±100 * 0,46/61 = 0,75 %;

• •    по ряду «Добавление в семена связующего вещества»:

точность наблюдения (έ) έ =±100 * 5,72/61 = 9,38 %;

• •    по ряду «Перемешивание орехов с клеем»:

точность наблюдения (έ) έ = ±100 * 6,74/ 207= 3,26 %;

• •    по ряду «Добавление наполнителя»:

точность наблюдения (έ) έ = ±100 * 3,56/86 = 4,13 %;

• •    по ряду «Измельчение комочков дражировочной смеси»:

точность наблюдения (έ) έ = ±100 * 0,73/ = 1,18 %;

• •    по ряду «Извлечение гранул»:

точность наблюдения (έ) έ = ±100 * 0,94/59 = 1,59 %.

Средняя продолжительность одного производственного цикла составляет 536 сек.

Норма времени для производственной операции дражирование семян сосны корейской (tв) рассчитываетсяпо формуле tв = М/Qср;

где М – средняя продолжительность одного производственного цикла;

Qср – средний производственный результат.

tв = 536/0,25 = 35,7 мин/кг.

Норма выработки (НВ) для данного вида работы при продолжительности восьмичасовой рабочей смены равна: НВ = 407/35,7 = 11,4 кг семян сосны кедровой корейской в смену.

Выводы. Проведенное исследование технологического процесса дражирование семян сосны корейской кедровой показало, что данная производственная операция состоит из шести технологических приемов:

• 1.    Взвешивание и засыпка орехов в дражиратор.

• 2.    Добавление в семена связующего вещества (клей ПВА).

• 3.    Перемешивание орехов с клеем.

• 4.    Добавление наполнителя (древесная зола).

• 5.    Измельчение комочков дражировочной смеси.

• 6.    Завершение процесса дражирования, извлечение гранул из рабочей емкости дражиратора.

Из выделенных приемов наиболее трудоемким и ответственным, с точки зрения качества выполняемой работы, является третий – «Перемешивание орехов с клеем». Качественное выполнение этого приема определяет уровень выполнения всей технологической операции. При выполнении этой работы исполнителю следует быть предельно внимательным, так как допущенный брак не всегда может быть исправлен.

Норма времени на дражирование семян древесной породы, использованной в опытах, составляет 35,7 мин/кг. Норма выработки для восьмичасовой рабочей смены равна 11,4 кг дражиро-ваных семян. Данная норма может быть рекомендована как ориентировочная для работ по дражи-рованию семян на электромеханических дражираторах, сходных по техническим характеристикам с дражиратором, использованным в наших опытах.