种子加工机械（共7篇）
种子加工机械 篇1
0 引言
种子机械加工是指利用机械对种子从收获到播种前进行的各种加工处理, 从而提高种子的使用率, 最大限度地发挥良种的增产作用。20世纪80年代起, 我国不断的对种子加工机械进行研究, 通过引进吸收, 在创新的发展模式中研制出了一批精良的种子加工机械。在目前的种子加工行业里, 竞争开放的市场对种子的纯净度要求越来越高, 现有的一些种子加工机械无法达到技术要求。下面对我国的种子加工机械产生的问题进行探讨, 结合目前种子加工机械市场的发展现状, 对今后国产的种子加工机械的发展提出一些创新性的思路, 旨在促进我国种子加工机械行业的蓬勃发展。
1 我国的种子加工机械产生的问题
种子经过加工能够提高种子的产出率, 对农业的发展起着至关重要的作用。种子加工主要包括种子干燥、种子精选、种子包衣和包装等几步, 结合目前种子加工机械市场的发展现状, 我国种子加工机械产生的问题主要有以下几方面:
1.1 种子干燥环节出现的问题
这项步骤可以根据种子的状况选择进行。如果种子在进厂时, 水分过大, 就要进行烘干处理。因为种子在进厂时水分过大, 种子比较脆弱, 所以烘干机的选择一定要选用低温的状态。如果温度过高, 种子在烘干后容易造成开裂。如果温度太低, 会影响种子的烘干效果。所以, 种子一定要选择适宜的温度进行烘干。就目前的种子干燥机械设备来看, 机械水平低、自动化程度低是最棘手的问题。人工控制机械很难准确确定适合种子干燥的温度及时间, 而且人工控制的机械耗能大, 工作效率低, 很难完成大批量的种子加工任务。干燥设备噪音和灰尘污染严重, 对工人的工作环境产生不利。
1.2 种子精选环节出现的问题
种子精选是种子加工技术的最重要的一项步骤。种子精选就是从种子的性状、表面特征和尺寸等方面利用种子清洗机械对种子进行清理。种子在这一步骤中不仅保证了种子表面的光滑度, 而且更重要的是提高了种子利用率, 为种子的发芽打下良好的基础。就目前的种子精选机械设备来看, 当遇到含杂量较高的种子原料时, 很难较好地完成分离任务。目前的种子加工厂均使用通用设备, 很难根据种子的特点选择合适的精选设备。有些设备稳定性很差, 精选的效果一会好一会坏, 不同程度的拖延了种子加工的时间。
1.3 种子包衣环节出现的问题
种子包衣是利用机械将种子外层包裹一层黏着剂和成膜剂, 从而提高种子的质量。黏着剂或成膜剂的主要成分有杀虫剂、生长黏着剂等, 种子经过这些生物科技的保护, 种子的质量得到大大的提高。随着种子的生长, 这些生物物质会慢慢释放, 进入种子体内, 是种子在今后的成长过程中对于带菌的害虫或者土壤具有抵御的作用。经过包衣的种子在生长期根苗茂盛, 植株健壮。就目前的种子包衣机械设备来看, 种子与药液很难均匀接触, 种子表面的药液无法均匀地覆盖。而且, 黏着剂毒性较大, 对种子加工的工作人员造成伤害。种子进行包衣后, 种子的含水量增加, 所以, 加工人员需要把含水量较高的种子进行烘干再进行贮藏, 这大大增加了种子加工人员的工作量。
1.4 种子包装环节出现的问题
目前, 种子包装均采用电子包装。在进行种子包装时要注意包装袋上的标签, 标签一定要规范化。标签一般要标明种子的种类、净含量和生产商等重要信息。种子包装机在选择时, 不仅要考虑操作是否方便, 还要注意操作是否精确。种子包装包括计量、制袋、填充等, 这些工序的完成都需要人工作业, 大部分的种子加工厂均采用的是通用设备, 无法根据种子的具体特性来选购种子加工机械。可以说, 目前我国还没有种子包装的全自动机械设备, 所以说, 种子自动包装的机械研发是我国目前农业研究的重要课题。
2 种子加工机械行业的现状
农业是我国的第一产业, 农业的发展关乎着我国经济的发展。种子是农业发展的基础材料, 种子的良好发展能够促进粮食作物的高产增收, 而机械是种子加工的必要设施。我国的种子加工技术发展不是很快。自1960年以来, 种子加工才脱离手工工具, 开始了机械加工生产。而且, 这时的种子加工机械都是从国外引进, 种子的清洗效果不是很好, 种子破损率也较高。到了1970年, 我国开始研发种子加工机械。从最开始的仿制到目前的自主研发, 我国的种子加工机械经历了漫长的发展。国外机械的引进, 国内进行了消化再吸收, 结合本国加工种子的需求, 创新性制造了一些种子加工机械, 并在我国得到推广和应用。
目前, 我国种子加工机械的生产厂家越来越多, 能满足国内需求的基础上出口到国外。我国的种子加工机械的生产厂家根据我国种子自身的生长特性, 将种子加工机械的现代工艺与种子特性相结合, 研制出一批适合我国国情的种子精选机械、种子烘干机械及其配套的设备。这样不仅提高了我国种子的加工质量, 扩大市场份额, 还能为种子加工工厂节省加工成本。但是, 我国种子加工机械的发展还是受到了一些阻碍。
2.1 引进吸收不全面, 创新意识有待提高
由于我国从20世纪70年代才开始研发种子加工机械, 所以我国的种子机械都是先从国外引进, 然后对其进行模仿和创新。但在模仿的过程中, 我国的技术人员大多注重机械的外形和原理进行模仿, 很少能结合我国种子的自身特点进行创新。另外, 国外的机械大多都是通用型, 很少有专用型的产品, 所以, 应用到我国的种子加工上, 效果不是很理想。我国在研发的过程中, 机械的成本也是技术人员着重考虑的问题, 所以, 我国的种子加工机械很难有精湛的技术工艺和操作准确度。一些厂家由于竞争, 大多急功近利, 甚至互相抄袭, 影响了我国种子加工机械技术的创新。
2.2 基础研究不深入, 照搬理论框架
要想研发适合的种子加工机械, 一定要先研究种子的特性, 比如物理特征、化学性质等。但是, 很少有厂家对种子的不同参数进行探究, 更不用说根据厂家的具体需求来进行研究了。国产种子机械在原理上可行, 但应用到实际的操作中经常会出现小故障。这就是因为技术人员在研发种子加工机械时照搬理论框架, 没有从使用者的角度进行考虑, 比如操作是否简便, 机械是否容易维护等。只有结合种子的特性, 从使用者的角度出发, 不断的吸收使用者的反馈意见, 找出一条适合我国国情的种子加工机械之路。
3 种子加工机械行业的发展对策
3.1 深化种子加工企业的体制, 优化其资源配置
目前, 我国的种子加工企业都是国有的, 为了顺应市场的发展规律, 我国应深化种子加工企业的体制改革, 优化资源配置, 建立现代化的种子加工企业。从而, 改善国有企业的互相推诿, 靠国家吃饭的现状。在现代化经济市场条件下, 国家应重点扶持私有企业, 发挥社会主义市场资源优势, 促进我国的种子加工机械行业的发展。
3.2 注重种子加工机械的研发, 改进其生产工艺
我国的种子加工机械大多技术陈旧, 跟现代化种子加工有一定的差距。国产种子加工机械存在一些问题, 主要有工艺水平低、故障发生频繁、加工精度不高等。所以, 科研人员应积极结合我国种子的特性, 自主研发适合我国种子加工的机械。同时, 工作人员要虚心接受使用者的意见反馈, 不断的将其改进到机械的研发中。加强机械制造的质量管理, 在提高机械生产工艺的同时, 保证机械的生产质量, 决不能因为节约生产成本而偷工减料。
3.3 强强联合, 优势互补
目前, 我国种子加工机械的生产厂家越来越多, 能满足国内需求的基础上出口到国外。但在生产规模上跟国外的种子加工企业相比还存在一定的差距。而且, 各个小企业都按照自己的生产模式进行发展, 科研生产和基础设施都进行了重复性的操作, 造成了同类行业内的资源浪费。所以各个企业应进行优势互补, 强强联合, 组建规模更大的种子加工机械生产集团。顺应现代化企业的发展趋势, 促进我国种子加工机械行业的长远发展。
4 结束语
农业发展的根本要靠种子, 种子是农业生产的基础性材料。近几年, 国家特别重视科技农业、机械农业, 所以种子加工机械的发展显得格外重要。种子机械加工能提高种子的使用率, 最大限度地发挥良种的增产作用。
摘要：种子是我国农业生产的基础材料, 更是我国农业机械推广的载体。近几年, 国家特别重视科技农业、机械农业, 所以研究种子加工机械显得格外重要。本文对我国的种子加工机械产生的问题进行探讨, 结合目前种子加工机械市场的发展现状, 对今后国产的种子加工机械的发展提出一些创新性的思路, 希望能对种子加工机械行业的发展起到促进的作用。
关键词：种子加工机械行业,问题,对策
参考文献
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[2]李力生, 潘世强, 张盛文.我国玉米种子加工业的现状及发展对策[J].吉林农业大学学报, 2001 (1) :31-33.
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种子加工机械 篇2
我国是农业大国, 农业的发展是我国经济发展的基础和源泉。而农业发展的根本要靠种子, 种子是农业生产的基础性材料。近几年, 国家特别重视科技农业、机械农业, 所以种子加工和粮食处理的机械发展显得格外重要。只有提高我国种子加工和粮食处理技术水平, 才能提高我国的粮食产量和商品竞争力。本文首先分析了我国种子加工和粮食处理机械的发展现状, 然后对我国种子加工和粮食处理技术今后的发展方向提出一些合理化的建议。旨在能够促进我国种子加工和粮食处理机械的发展。
1 我国种子加工和粮食处理机械的发展现状
农业在我国是基础产业, 农业的发展是我国经济发展的基石。而种子是农业生产中最为重要的生产资料, 所以, 种子的筛选显得格外重要。另外, 种子经过发芽、播种和收获的过程中都需要机械的帮助。从目前的农业市场来看, 种子加工机械包括种子干燥、种子精选、种子加工等设备。粮食处理设备包括烘干、清理和仓储机械。下面针对国内外种子加工和粮食处理机械的两种现状进行具体的阐述:
1.1 种子加工机械的发展现状
纵观世界农业的发展, 北美和西欧一直都很重视种子加工这一环节。在种子加工机械的帮助下, 这些地区的种子精加工一直处于领先地位。目前, 这两地的种子跨国公司也越来越多, 可见种子加工机械的发展很快。种子加工机械帮助这些地区的农业生产者不断地提高种子加工水平, 促使这些地区建立起一些世界闻名的种子加工机械工厂。我国的种子加工技术发展不是很快。自1960年以来, 种子加工才脱离手工工具, 开始了机械加工生产。而且, 这时的种子加工机械都是从国外引进, 种子的清洗效果不是很好, 种子破损率也较高。到了1970年, 我国才开始研发种子加工机械。从最开始的仿制到目前的自主研发, 我国的种子加工机械经历了漫长的发展。国外机械的引进, 我国进行了消化再吸收, 结合本国加工种子的需求, 创新性制造了一些种子加工机械, 并在我国得到推广和应用。
目前, 我国种子加工机械的生产厂家越来越多, 能满足国内需求的基础上出口到国外。我国的种子加工机械的生产厂家根据我国种子自身的生长特性, 将种子加工机械的现代工艺与种子特性相结合, 研制出一批适合我国国情的种子精选机械、种子烘干机械及其配套的设备。多年来, 这些研制成功的种子加工机械在逐步的得到推广和应用, 这些机械有不同的型号, 包括风筛清选机、重力分选机和窝眼筒精选机。目前, 为满足大型种子工厂建设的要求和出口, 我国积极提高种子加工技术, 从而逐步研发种子加工的成套设备。我国种子机械的产品品种和质量正逐步地得到提高, 不断地缩小与欧美等发达国家的差距。这样不仅提高了我国种子的加工质量, 扩大市场份额, 还能为种子加工工厂节省加工成本。目前, 我国种子加工机械无论在质量上还是价格上都能在世界市场占有一席之地。但是, 种子丸粒设备和光电颜色分选机等精细加工设备是我国目前的产品空白, 应该作为今后种子加工机械的重点研发对象, 使种子加工机械获得进一步的发展。
1.2 粮食处理机械的发展现状
种子经过发芽、播种和收获的过程中都需要机械的帮助。只有提高我国种子加工和粮食处理技术水平, 才能提高我国的粮食产量和商品竞争力。从目前的农业市场来看, 粮食处理设备包括烘干、清理和仓储机械。下面通过对世界农业的发展的观察, 北美和西欧很重视粮食处理这一环节。在粮食处理机械的帮助下, 这些地区的粮食产量一直处于领先地位。目前, 这两地的粮食处理机械的发展很快。粮食处理机械帮助这些地区的农业生产者不断地提高粮食产量, 促使这些地区的粮食产量在世界上占有一席之地。我国的粮食处理技术发展不是很快。20世纪70年代, 我国的粮食处理机械才开始进行研发, 而且, 这时的粮食处理机械都是从国外引进, 机械的原理和加工工艺都要学习外国的研发技术。从最开始的仿制到目前的自主研发, 我国的粮食处理机械经历了漫长的发展。国外机械的引进, 我国进行了消化再吸收, 结合本国粮食产量的情况, 创新性制造了一些粮食加工机械, 并在我国得到推广和应用。结合国内外的发展现状, 针对粮食处理机械的发展进行简单的概述:
1.2.1 粮食处理烘干机械现状
自20世纪70年代以来, 我国的粮食处理机械开发获得了很大的发展。到1980年, 我国的粮食处理机械的类型已经超出了10多种, 但是主攻方向是农村使用的中小型的设备。后来, 农村体制发生转变, 我国的粮食加工机械也随之转换了发展方向。由于国营农场粮食产量大、商品率高, 所以, 收获季节的干燥工作量很大。近年来, 我国的粮食加工机械不断地提高粮食处理效率, 高效的粮食烘干处理设备不断地得到推广和应用。这种高效率的粮食处理设备具有多功能性、全流程和全天候的作业特点, 提高了粮食的集中处理效率, 满足了大量粮食处理的需求。而且, 机械的投资越来越少, 功能越来越多。
1.2.2 粮食清理、仓储机械现状
粮食处理的设备中, 粮食清理设备和仓储设备是最重要的粮食处理设备, 与粮食烘干和种子加工有着密切的联系。我国是农业大国, 粮食产量世界第一。由于大部分地区缺少这样的粮食清理和仓储的设备, 大部分的粮食都要受到一定的损失。所以, 近年来我国逐渐注重这方面机械的研究, 粮食清理和仓储设备不断得到改善, 但是与世界先进的水平还有一定的差距。
近年来, 我国越来越重视农业的发展, 尤其是粮食收获的后期处理。在国家“九五”建设期间, 我国将粮食储存仓型逐渐向立筒仓方向发展, 房型仓逐渐从低到高进行转变。我国的库存量不足、机械化程度低等问题在不断地得到解决, 我国的粮食处理机械正不断地向现代化迈进。据市场调查, 我国现有粮库设施中, 平房仓型占80%多, 先进的立筒仓仅占6%。国外立筒仓一般约占40%。但是, 除了国家的一些重点项目外, 广大农村的储粮技术与国际上的标准还有一定的差距。农村都是按区域划分储粮区域, 规模较小, 周转不灵活, 国家应积极解决此问题才能保证农业的发展。国家可以改善粮仓的条件, 提高机械化程度, 减轻劳动人员的劳动强度, 以便减少粮食储存损失率。
2 我国种子加工和粮食处理机械的发展趋向
我国种子加工和粮食处理机械的研发起步较晚, 无论是技术上还是制造工艺上都落后于发达国家;入世后, 技术研发专利在一定程度上阻碍了我国种子加工和粮食处理机械的发展。但是, 近几年, 我国种子加工和粮食处理结合了自己的特点, 机械制造方面有了一定的进步。通过以上论述发现, 开发出适合我国种子加工和粮食处理机械是我国未来农业机械研发的发展趋势。为了我国种子加工和粮食处理机械尽快与国际接轨, 本文提出了几点建议:
2.1 各个企业强强联合, 优势互补
目前, 我国国内各个小企业都按照自己的生产模式进行发展, 科研生产和基础设施都进行了重复性的操作, 造成了同类行业内的资源浪费。所以, 各个企业应进行优势互补, 强强联合, 组建规模更大的种子加工和粮食处理机械生产集团。顺应现代化企业的发展趋势, 促进我国农业机械行业的长远发展。
2.2 注重种子加工和粮食处理机械的研发, 改进其生产工艺
我国的种子加工和粮食处理机械大多技术陈旧, 和现代化农业机械有一定的差距。国产种子加工和粮食处理机械存在一些问题, 主要有:工艺水平低, 故障发生频繁, 加工精度不高等。所以, 科研人员应积极结合我国种子和粮食的特性, 自主研发适合我国种子加工和粮食处理的机械。同时, 工作人员要虚心接受使用者的意见反馈, 不断地将其改进到机械的研发中。加强机械制造的质量管理, 在提高机械的生产工艺的同时, 保证机械的生产质量。决不能因为节约生产成本而偷工减料。
3 结论
农业是我国的第一产业, 农业的发展关乎着我国经济的发展。而农业发展的根本要靠种子, 种子是农业生产的基础性材料。近几年, 国家特别重视科技农业、机械农业, 所以种子加工机械的发展显得格外重要。种子机械加工是指利用机械对种子从收获到播种前进行的各种加工处理, 从而提高种子的使用率, 最大限度地发挥良种的增产作用。从目前的农业市场来看, 种子加工机械包括种子干燥、种子精选、种子加工等设备。另外, 种子经过发芽、播种和收获的过程中都需要机械的帮助。粮食处理设备包括烘干、清理和仓储机械。本文首先结合国内外发展状况分析了我国种子加工和粮食处理机械的发展现状, 然后对我国种子加工和粮食处理技术今后的发展方向提出一些合理化的建议。希望以上的讨论能够促进我国种子加工和粮食处理机械事业得到长远的发展。
参考文献
浅谈玉米种子加工处理技术措施 篇3
1 种子的精选和晒种
1.1 种子的精选
玉米购种后, 先对种子进行一次挑选。对种子里面的小粒、秕粒、破粒、坏粒、虫粒一次性剔除, 使种子大小整齐一致, 饱满、健壮。经过挑选的种子播种后表现出苗率高, 出苗快, 苗匀、苗齐、苗壮, 使田间后期群体均匀一致, 无断垄和大小苗现象, 是保证稳产、高产的基础。
1.2 种子的晾晒
晾晒能够对未成熟种子促进后熟, 提高发芽力, 出苗快、齐、匀、壮。阳光中有紫外线, 能够杀死种子表面的病原菌, 防止种子传播病害的发生。选择天气晴好的日子, 平铺晾晒, 摊薄一点, 翻动次数多一些。
2 种子处理
2.1 浸种
2.1.1 矮壮素浸种:
取200 g 50%的矮壮素加水20 kg配制溶液, 在播前浸种6 h, 以药液淹没种子为宜, 捞出阴凉处晾干后即可播种。矮壮素浸种可以起到苗期蹲苗作用, 能够使种子出苗后根系发达, 植株矮壮, 穗位低, 穗大粒饱, 高抗倒伏。同时, 由于株高降低, 利于透风透光, 每亩可以增加种植1 000~1 500株, 可以达到稳产增产的目的。
2.1.2 磷酸二氢钾浸种:
磷酸二氢钾中磷、钾养分含量比较高, 浸种可以增强茎秆的韧性和抗折能力, 促进光合产物的合成, 提高产量。同时增加叶面细胞的密度和细胞壁的强度, 增强抗病虫能力。用0.15%~0.20%的磷酸二氢钾溶液浸种12 h, 晾干后播种。
2.1.3 ABT生根粉浸种:
ABT生根粉是一种高效广谱的植物生长促进剂。玉米播种前用ABT4号生根粉5~15 mg/L溶液浸种5~8 h, 可使种子扎根快, 根系深, 出苗早, 长势旺, 穗行数增加, 千粒重提高。
2.2 拌种
2.2.1 生物钾肥拌种:
生物钾肥是利用硅酸盐细菌发酵而成的一种生物肥料, 具有转化土壤中钾、磷及铁、镁、硅等元素的功效。一般每亩用生物钾肥500 g兑水250 mL配制成药液, 与玉米种子拌匀, 稍加阴干后播种。生物钾肥拌种能明显增强抗旱、抗倒伏能力, 减轻病害的发生和防止早衰, 促使穗大粒多;可以增强茎秆的韧性和抗折能力, 促进光合产物的合成, 提高产量;增加叶面细胞的密度和细胞壁的强度, 增强抗病虫能力。
2.2.2 吸水剂拌种:
吸水剂一般为高吸水树脂, 用其拌种可以大幅度提高土壤保水能力, 减少水分蒸发, 在旱地或墒情不足时能提高出苗率。使用方法是, 先将种子浸湿, 再拌上相当于种子量1%~2%的吸水剂, 使之均匀粘附后晾干备播。
2.2.3 抗旱剂浸种:
抗旱剂的主要成分是腐殖酸钠等, 浸种后种子萌发快, 根系发达, 抗旱力强, 增产10%以上。一般用0.05%~0.10%的溶液浸种24 h, 阴干后即可播种。在墒情不发好的情况下, 经过处理的玉米种子播种后最好浇水。
2.2.4 药剂包衣处理:
可用15%粉锈宁可湿性粉剂400~600 g拌100 kg种子, 也可用50%多菌灵可湿性粉剂按种子重量的0.5%~0.7%拌种, 可防治玉米丝黑穗病。
2.3 种子包衣
常用种衣剂有下述两种:
2.3.1 17%种衣剂13号:
含呋喃丹12%, 多菌灵3%, 三唑酮2%, 微肥3%。用于大田玉米或玉米制种, 可有效防治地下害虫, 对玉米黑穗病有特效, 并兼治玉米茎腐病及缺素症。药种比一般为1:40。
2.3.2 15%种衣剂19号:
含呋喃丹10%, 福美双5%, 少量微肥、激素。防治作用同种衣剂13号, 处理玉米种子药种比一般为1:30。
3 注意事项
3.1 种衣剂包衣后禁止浸种催芽播种
玉米种衣剂溶于水后, 包衣后浸种不但种衣剂失效, 还会抑制种子发芽。
3.2 种子处理后禁止发芽试验
玉米种子处理后做发芽试验可能发生种子中毒而不出芽, 失去试验价值, 可在玉米种子处理前进行发芽试验。
3.3 禁止在低洼易涝地和盐碱地使用包衣玉米种子
包衣玉米种子在高湿的土壤条件下极易发生酸败腐烂;在盐碱地, 种衣剂遇碱会失效。通常在pH值大于8的田地不宜使用包衣玉米种子。
3.4 做好安全防护
种子加工设备现状与研发方向 篇4
关键词：种子加工,工艺,干燥,清选,包衣,包装
0 引言
种子作为一种具有生命的生产资料,在农业生产中具有重要的作用。种子加工就是对种子从收获到播种前采取的各种技术处理,以改变种子的物理特性,提高种子品质,获得具有高净度、高发芽率、高纯度和高活力商品种子的过程,是种子产业发展的核心。
种子是农业生产中的核心。俗话说,国以农为本,农以种为先,种子在农业生产中具有核心地位。有研究资料表明,过去100年农业生产效率提升的60%来源于种子技术。从中长期发展趋势上看,由于受资源约束的影响,未来农业生产效率的提升75~90%将来源于种子和生物技术[1]。
国家对种业发展十分重视,已上升到国家战略。2011年4月11日,国务院印发《关于加快推进现代农作物种业发展的意见》,5月10日,国务院又召开了全国现代农作物种业工作会议,全面部署加快推进现代农作物种业发展各项工作。国务院总理温家宝就我国种业发展作出重要批示,要求加快制订《全国现代农作物种业发展规划》,强化政策支持,加大投入力度,着力提高我国种子产业发展水平。我国种业发展引起全社会前所未有的高度关注,种业发展面临重大机遇,种子加工作为种子生产的核心环节,其技术、设备需求也将越来越大。
1 种子加工工艺流程及各个环节的基本要求
不同种类种子的形态特征、化学性质、物理特性各不相同,对加工设备的性能和加工工艺的要求不同。种子加工成套设备常用的工艺流程如图所示[2]。
1.1 预清选
其主要目的是除去秸秆、玉米芯等大的杂质和皮屑、灰尘等轻杂物,为进一步加工打下基础。由于对预清选后的种子质量要求不高,目前国内的一些加工生产线并没有配备相应的预清选设备,但从生产线的自动化程度、生产效率、烘干种子时节约能耗的角度来看,配备预清选设备是必要的。
1.2 干燥
种子干燥是制种、贮种的重要环节,而机械干燥可以实现机械化、自动化作业,操作简单省力,生产率高,大大缩短干燥时间。种子具有生命,对温度的变化特别敏感,这就要求在干燥过程中必须低温干燥、精确控温,做到安全高效、受热均匀、节能和环保[3]。
干燥方式有分批式和连续式两种,循环干燥是分批式的一种。高水分稻谷、蔬菜种子多采用分批干燥,玉米和小麦种子多采用连续式干燥。
对种子干燥机的要求主要有如下几点:
1)保证烘后发芽率不低于自然晾晒;
2)烘后种子水分均匀,不均匀度<2.5%;
3)在结构上力求装卸方便,清种容易,不混种;
4)干燥室内温度均匀,种子受热温度不超过规定值,干燥时间不宜过长;
5)种子干燥的最终水分一般应低于粮食的储存水分,有时达8~9%;
6)设计时应考虑能烘干多种作物的种子,或同一作物但不同品种的种子,能烘极少量的种子;
7)能耗小,成本低,干燥效率高,经济性好。
1.3 精选
精选是一切种子加工中的核心工序,利用风筛精选机不同筛片尺寸和风量大小的复式组合,从种子中剔除比合乎要求种子宽度或厚度过大、过小或悬浮重量更轻的种子和杂质,有效地提高种子的净度和千粒重。由于是复式的加工工序,不同种类的种子对喂料速度、筛孔种类和尺寸的选择以及风量大小的要求都是很严格的[4]。
1.3.1喂料速度的选择。
种子的外形尺寸、重量和喂料速度成正比的关系,在保证最大加工速率的前提下,应以筛面均匀布满种子为宜,且种子层厚度不能超过筛框高度(避免溢出)。喂料速度过快,容易引起精选机出口的堵塞,还会造成部分种子的漏选。同类种子,其筛程越长则精选效果越好。
1.3.2 筛孔种类和尺寸的选择。
圆孔筛和长孔筛最为常用,若要按种子的宽度进行分离,则选用圆孔筛;若按种子的厚度分离,则选用长孔筛。以玉米为例,不能以种子的长度进行分级,厚度只是用来分离圆、扁粒而不能分离大小。可先用长孔筛分出圆、扁粒(一般可用宽度5.5~6.5mm的筛片),然后再用圆孔筛分出大、小粒。如加工大豆用的下筛,若以半粒豆杂质为主,可用长孔筛或长孔筛和圆孔筛的组合使用效果更为理想。在筛孔尺寸的选择上,应根据种子、杂质的尺寸分布、成品净度要求和获选率要求进行选择。值得提出的是,种子尺寸越接近筛孔尺寸,其通过率越小,因此在确定筛孔尺寸时,应比被筛种子分界尺寸稍大些[4]。
1.3.3 风量大小的选择。
在种子外形大小相当的前提下,其自身的饱满度不完全相同,悬浮重量也就不同。当种子自身重量小于气流对它的压力时,种子就被气流带走,利用这个原理,通过调节风量的大小就可分离出较轻的种子和杂质。在加工如水稻等较轻的种子时,要适当减小除尘系统的引力,以降低损耗。
1.4 长度分选
经过精选后,有些种子中含有比要求的种子长或短的籽粒或杂质需要清除。例如,春小麦中的燕麦,小麦中的破碎粒、草籽、土粒,水稻中的大米粒等,使用窝眼筒进行分选具有很好的效果。窝眼筒清选也是按长度分选最重要、应用最广泛的加工工序。其除短杂和除长杂的工序分别称之为正分选和逆分选。在生产过程中,应当正分选与逆分选相结合,同时清除短杂和长杂以提高加工质量。在窝眼形状的选择上,也要根据不同作物而选用具有针对性的窝眼。例如,用近似半球形Ⅱ型窝眼对水稻种子的破碎粒和小籽粒具有较好的分选效果;在除去小麦种子中搀杂的土粒时,用圆形窝眼同样具有良好的效果。
1.5 种子包衣
种子包衣是实现种子质量标准化的重要措施。该工序要求种衣剂在种子表面分布均匀、严格控制好药种比例,并根据不同作物和不同防治对象选用不同剂型的种衣剂。种衣剂分布的均匀性由设备自身的性能所决定。但值得注意的是,包衣种子经提升机的提升后,由于机械作用和种子间的相互摩擦,会造成种子表面部分种衣剂脱落。可通过改进工艺,如将包衣机位置提升,经包衣的种子无需提升而直接进入计量包装工艺前的暂储仓来加以解决。另一方面,在对流动性较差的种子(如水稻种子)进行包衣时,要适当控制给料速度,以免包衣机出料口发生堵塞。
对于采用高压空气进行种衣剂雾化的种子包衣机,要求药种混合机构密闭且配备有独立的袋式除尘系统,以减小雾化的种衣剂颗粒对人和环境造成的危害;此外,操作人员应适时采取必要的防护措施,如佩戴橡胶手套、防毒口罩等。
1.6 计量包装
在种子包装材料、标签的使用以及计量精度等方面,国家有关部门及相关法律已做出了明确的规定。实际生产中,应定时对包装好的成品进行抽检,严格把关,做到包装质量、计量精度合格。全自动计量包装机组具有高效、简便、计量准确等特点,但对包装材料要求严格、投资大。目前我国各地的种子加工量、包装材料的使用不一,应根据实际情况选用适当的计量包装机械,不仅能节省资金,也不会造成资源浪费。
种子包装时必须注意以下几点:
1)种子必须经过精选和药剂处理;
2)严格控制种子含水量。
3)注意种子标签、实行商标策略;
4)选择合适的包装材料和包装规格;
5)包装计量要准确无误;
6)种子包装上印刷的图文要醒目明了;
7)种子包装必须以销售计划为依据;
8)原则上陈种子不予包装。
高效、优质的加工工序是种子加工产业得以顺利发展的重要保障,这同精良的种子加工设备和科学合理的生产线流程设计是紧密相关的。
2 种子加工机械存在的问题及发展趋势
种子加工是实现种子商品化、标准化的重要手段,在种业中的地位和作用不言而喻。竞争开放的种子市场对种子质量、科技含量的需求不断提高,自然对种子加工也提出了全新的要求,而理想的种子加工效果只有通过先进的种子加工机械来实现。80年代起,我国种子机械从开始起步走向蓬勃发展,通过引进、仿制、消化、吸收,成功研制并推广了一批种子精选、烘干、包衣及中小型成套设备。然而现有机型还存在一些问题,已不能满足日益提高的现代种子加工要求。
2.1 现有种子加工机械存在的问题
种子加工主要包括种子干燥、清选、包衣、包装等核心环节,从使用相应国产种子加工机械看,普遍存在一些问题:
2.1.1 种子干燥设备。
大多采用连续流动循环式粮食(谷物)干燥设备对种子进行烘干,没有将种子看作是活的生命有机体,很少研究热风温度、干燥时间等因素对种子活力的影响。从而导致机型单一、烘干工艺落后,没有适合种子干燥的专用机型或特定工艺。对不同类种子干燥缺少相应的实验数据,实际操作中带有很大的盲目性;干燥机械化水平、自动化程度低,几乎全过程由人工控制;热效率低、单位能耗大,导致运行成本高,并难以达到大批量加工的生产率要求;干燥过程中易产生破碎粒、“爆腰”粒,影响种子质量;干燥机热风炉故障率高,机器可靠性差,运行中噪音、灰尘大,环境污染严重[5]。
2.1.2 种子清选设备。
清选设备主要包括风筛式清选机、窝眼筒清选机、重力式清选机等机型。这些大都是国外样机的仿制产品,由于制造工艺、使用材质、加工精度等原因,使用性能已大大降低,造成清选分层(区)不明显,好种子与杂质难于彻底分离,遇到含杂量稍高的物料须经过反复加工后才能勉强达到要求;多为通用型设备,由于不同类种子的表面特征、理化特性等相差很大,专用机型缺乏,参数调节性差;易受电压波动等外界因素影响,清选效果时好时坏,运行稳定性差;较少考虑加工操作实际,工人完成清机、参数调节等工作时不便[6]。
2.1.3 种子包衣设备。
目前大多是断续给料、药杯联动的早一代种子包衣机,属原理最简单的一种。国产包衣机存在的主要问题有:断续给料供药,种子与药液难于均匀接触,无法保证药液均匀粘附在种子表面;密封性能不理想,包衣剂毒性大,对加工人员造成危害并污染环境;用搅龙对种子进行搅拌,易破碎种子;包衣剂浓度高、粘性大,贮药桶内缺乏搅拌装置,形成的沉淀物常造成供药系统堵塞;种子包衣后含水量显著上升,必须翻晒(烘干)后才能安全贮藏,增多了加工工序及增大了工作量[7]。
2.1.4 种子包装设备。
种子包装包括计量、制袋、充填、封袋等一系列流程。目前大部分包装工作仍是人工完成,国内还没有一台真正意义上的全自动种子包装机。国产半自动包装机多为通用型设备,广泛应用于食品、化工等行业进行自动称量,由于种子特殊的理化特性,采用此类机型用于种子计量难于保证称重精度。可以说国内种子自动包装设备还是一个急需研究的课题[8]。
2.2 种子加工设备的发展趋势
种子加工成套设备一般包括烘干机、初清机、风筛清选机、窝眼清选机、比重清选机、包衣机、计量包装秤及其附属设备。我国种子加工设备及加工工艺的研制要立足中国国情,提高现有技术水平的同时,要重点开发研制特色化、易操作化、易维修以及价格低廉的种子加工机械。
智能化种子加工成套设备是种子加工的必然趋势。利用单片机和软件技术实现微电脑的智能化控制。这样,只需一台PC机便可控制一套设备、多台机器,可实现设备的远程控制、监视和报警等功能,节省了人力物力,提高了农业生产的自动化程度。其次,基于虚拟仪器软件技术的种子加工成套设备,利用多种传感器监测,实现温度、角度、药物浓度、速度等各数值的实时监测,根据数据库对加工工艺进行自动选择和电源控制,以适应不同种子的加工工艺要求,从而提高种子加工的精准性。并可以根据视频情况,对机械进行远程控制。自动化监测与控制,优化了控制参数,使得种子加工质量大大提高。这种自动化加工设备将是未来的发展趋势,在节约人力物力的同时,提高加工质量。再次,种子加工设备将向精准性高,可调性强,适应各类种子的加工方向发展,保证种子的加工质量的同时,还要考虑种子加工设备的环保性能,特别是加工车间室内外粉尘浓度含量、噪音及药物安全处理与排放等因素。欧洲各国种子加工企业基本采用计算机辅助设计的手段,板材加工采用数控技术加工中心进行生产,专用模具多,产品标准化、系列化、通用化程度高。我国种子加工行业要引进消化吸收国外先进技术,同时,加大力度进行国产化创新,产、学、研紧密结合,实现规模化、自动化、标准化、精细化、外向化种子加工处理系统[9,10]。
3 种子加工设备研发方向
当前,我国种子加工技术与装备的供给还不能较好地满足种子加工业需求,市场上还缺乏成熟可用的大吨位高效种子加工设备、种子特种加工设备等,严重制约着我国种子产业发展。我们必须紧密跟踪国际种子加工技术前沿,结合当前市场需求和已有研发基础,持续研发大吨位高效种子加工技术装备,提高种子加工装备系列化水平;重点突破种子色选、引发处理及丸粒化处理等特种加工关键技术,为霉变、微裂种子选别、种子活力提高、种子精播提供有效装备;同时开展新型种子加工工艺技术原理、种子加工成套设备优化提升等方面研究,为种子产业发展提供有力技术支撑。重点研究方向为:
1)研发双风系自平衡式风筛清选、精细化自平衡式重力精选、智能化包衣等高效(12t/h以上)种子加工关键技术装备;
2)研发种子色选、引发处理及丸粒化处理等特种加工技术装备;
3)根据不同作物种子的特征差异,研究种子加工过程中的运动学和动力学特性,探索新型种子加工工艺技术原理;
4)开展种子加工成套设备集成研究,优化提升种子加工流水线弹性工艺技术和人性化操作技术。
参考文献
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[9]龚志明.浅谈种子加工机械行业的问题与对策[J].种子世界,2003,(1):74-75.
种子加工机械 篇5
关键词：种子加工,包衣,丸粒化,引发
园艺种子综合加工服务业是以种子精选、包衣、丸粒化、除菌、引发等种子处理技术为核心, 为种植者、种子销售商提供加工服务的一类行业。园艺种子综合处理加工在欧美发达国家已成为一个成熟行业, 涌现出多家专门从事种子综合处理服务的公司, 处理更加专业化, 能够使单粒种子的萌发潜力发挥到最大。
1 园艺种子综合加工主要技术
1.1 种子精选
种子精选的目的是提高种子批的发芽率, 去除种子批里破损、发芽、霉变等活力低的种子, 获得最大限度的一致性和萌发潜力。园艺生产的工厂化和机械化要求种子发芽率达到90%以上。然而园艺种子具有类型多样、品种繁多、总量较小的特点, 使用常规的加工机械很难获得理想效果。国外研究机构和处理公司开发了多种精选方法和加工机械以适应市场的需求, 主要有下面几种: (1) 光选种技术。通过电脑分析X光照射图象, 确定种子质量情况, 将活力低的种子与活力高的种子分离开, 如通过该技术可以获得接近100%成苗率的番茄种子; (2) 叶绿素荧光选种技术。通过激光诱导荧光检验种皮上的叶绿素残留水平, 将叶绿素残留高、成熟度低、活力低的种子分离出去; (3) 液体比重选种技术。利用质量不同种子在溶液中比重差异进行分离, 适合对体积小、价值高的花卉种子进行精选。
1.2 薄膜包衣
薄膜包衣就是在种子外表包裹上一层高分子聚合物, 利用成膜剂在种子表面包裹一层由杀虫剂、杀菌剂等活性成分及染料组成的膜状物。薄膜包衣是种子包衣的最基本形式, 主要作用是: (1) 通过成膜剂将农药、化肥等紧密粘附在种子表面, 使这些有效成分在种子表面均匀分布, 同时降低种子加工过程中的粉尘污染, 减少种子加工人员和种植者对有害物质的接触; (2) 可以给种子加上不同颜色, 一方面使种子外观漂亮, 提高种子商品性, 另一方面鲜艳的外表与土壤形成明显反差, 方便种植者检查播种间距; (3) 薄膜包衣使种子表面变得光滑, 流动性增强, 方便播种操作。
1.3 丸粒化包衣
种子丸粒化是通过制丸机将助剂与粉状惰性物质附着在种子表面, 形成具有一定大小、强度、表面光滑的球形颗粒, 达到小粒种子大粒化, 对于一些长形、尖形的种子也可以被包成近似的形状, 种子质量增加2倍以上。在农业高度机械化的国家, 播种机的应用相当普遍, 无论大田直播或工厂化育苗都可以采用播种机按照预先设定的距离和深度精确播种, 造粒丸化技术为适应播种机而诞生, 从20世纪40年代开始应用, 经过不断改良和发展, 种子丸粒化技术逐渐成熟, 应用也越来越广泛。根据种子质量, 丸化种类可以分为重型丸粒和轻型丸粒。重型丸粒主要用于田间机械化播种;轻型丸粒, 主要用于工厂化育苗。根据开裂方式, 丸化种类可以分为溶解型和崩裂型。溶解型丸衣遇水后均匀融化掉;崩裂型, 丸衣遇水后裂开一条缝。根据包衣材料来源, 分为普通型和有机型, 有机丸化种子包衣材料通过了有机认证。
种子丸粒化需要特别的包衣机械和技术, 是最昂贵的应用技术之一, 关键在于筛选合适的粉料和黏合剂, 恰当的材料可以在种子周围形成丸衣构造, 同时丸衣必须具备一定的孔隙, 可以为种子发芽提供足够的氧气和水分, 不影响种子发芽, 也要有一定的硬度来方便运输。为了达到理想效果, 有时需要4种以上的粉料进行混合配比。丸粒化包衣机械有2种, 一种是传统的倾斜平底包衣机, 包衣用时间在40 min以上, 对包衣技术要求高, 操作依靠实践经验。另一种是转轮式丸粒化包衣机, 使用的材料与传统丸粒化包衣机不同, 包衣用时短, 时间约为传统方式的5%, 可以实现丸粒化包衣的自动操作。
1.4 结壳包衣
种子结壳包衣是介于薄膜包衣和丸粒化包衣之间的包衣方法, 加工方法与丸粒化包衣相似, 但种子质量增加比传统丸粒化包衣小, 一般在200%以内, 不改变原来种子单位大小, 可以将凹陷、粗糙的种子表面填充, 从而改善产品的种植性。种子结壳比丸粒化需要更好的技术和包衣机械, 种子结壳加工时间短, 需要筛选合适的粉料和黏合剂, 确保结壳后的种子有一定硬度, 表面光滑, 而且不影响种子发芽和贮藏。
结壳包衣技术根据种子的质量增加不同, 可以分为厚膜包衣和结壳。厚膜包衣是种子结壳包衣技术的重要形式, 包衣后质量增加在50%以内, 适合小粒蔬菜种子及草种的包衣;种子结壳, 使其质量增加50%~200%, 主要用于莴苣、胡萝卜、洋葱等种子。种子结壳的优点是在不改变原来种子单位大小的情况下改善产品种植性, 适应特殊的种植需求。胡萝卜种子露地机械播种如采用裸种, 因为种子质量轻, 有风时, 种子就无法按预定的间距从播种机落入土壤, 出现时疏时密的现象。如果采用丸粒化, 成本太高, 而采用结壳种子, 可以达到丸粒化种子的效果, 还降低了播种成本。
1.5 种子除菌
种传病原菌在种子内的存活时间要比在植株和土壤里更长, 在感染率极低的情况下会在植物发芽、出苗、生长、成熟期间引起植物发病。种子除菌目的是去除种子携带的病原菌 (如真菌、细菌及病毒) , 提高种子健康状况, 保护种子正常发芽和出苗生长。采用化学杀菌剂包衣的方法可减轻种子表面带菌问题, 但对于种子内部带菌、化学药剂限制使用的情况, 可以使用热水、干热空气、射线等物理处理方法。如热水处理可以去除十字花科黑胫病、芹菜叶斑病;甜瓜种子在70℃的干热空气中处理3 d, 可使病毒失活等。国外种子处理公司开发了种子除菌批量处理工艺, 从开始处理到最后干燥都有专门的设备。
1.6 种子引发
种子引发技术是种子加工服务公司另一核心技术。种子引发主要是通过对种子进行生理调节, 以达到促进种子发芽的目的。经过引发处理的种子, 通常表现为发芽快、出苗整齐、成活率高等特点, 在逆境下的表现尤为突出, 如在低温、潮湿、高温、干旱、盐渍及土壤板结条件下, 采用经过引发处理的种子可以明显提高出苗率和成活率。
根据引发装置分类, 主要有溶液引发、固体基质引发、滚筒引发3种引发方式。溶液引发是最原始、直接的引发方法, 即将种子直接浸入渗透质溶液中, 同时通入空气, 通过控制渗透质溶液的浓度来调整水的渗透压, 从而控制种子的吸水量;固体基质引发是将种子、基质和水按一定比例混合在一定温度下处理一定时间, 种子通过基质表面吸水, 达到一定的含水量和时间后将种子与基质分开干燥, 该技术由美国Kamterter公司拥有;滚筒引发是将种子放置于一个可滚动的鼓形容器中, 在控制温度湿度条件下培养一段时间, 鼓形容器在培养期间按一定速度滚动以维持种子的湿度和氧气均匀供应, 引发完成后将种子干燥, 滚筒引发可以一次处理较大批量种子。
2 我国园艺种子综合加工服务业发展现状及趋势
我国已在北京、南京建成了2个农业部种子加工工程技术中心, 有多家企业开发出大型种子加工成套设备, 推动了我国种子加工业的发展。但总体来讲, 种子商品率和种粮比都比较低, 不到发达国家的20%, 精加工种子不到30%。种子加工业发展滞后, 特别是作为我国种业的重要组成部分的蔬菜、花卉、西甜瓜等园艺种子多进行人工处理及简单加工处理, 与国外发达国家相比差距更大。
种子加工机械 篇6
1 生产管理信息化的目标
生产管理信息化是生产控制自动化和管理数据信息化的结合, 根据种子加工过程中生产工艺的衔接与管理需要, 生产管理信息化遍布到田间收获、收检穗、烘干、脱粒、仓储、精选、包装、库存、销售、售后等节点, 各节点生产工艺不同、管理流程各异、设备类型多样、数据点分布广泛、数据源形式不一, 充分利用各节点的辅助管理系统对生产数据进行采集、加工、处理, 保证生产数据能及时、准确地进入实时数据库服务器, 为上层决策及应用提供统一、开放的数据支撑平台。主要包括以下几个方面: (1) 通过软件数据接口, 采集各节点的实时生产数据; (2) 建立数据库模型, 存储实时数据; (3) 根据实时数据分析结果, 进行自动控制; (4) 通过网络及时收集、汇总实时数据; (5) 为生产管理提供实时数据支撑; (6) 数据集中存储并提供与上层企业决策应用的数据交互、转发等开发接口。
2 应用方案
生产管理信息化通过田间收获、收检穗、烘干、脱粒、钢板仓 (存储、温控) 、精选、配药、包装及数字身份管理系统等实时数据采集、管理软件, 实现生产管理信息化的数据库支撑系统。图1是种子加工中心信息化系统分层次、多级别的结构示意图, ERP数据接口以下为三级数据库支撑系统和实时数据库部分的结构示意图。
3 系统实现
3.1 系统的网络架构
为了保证管理网络、现场控制、信息传输各部分数据的安全独立机制, 进行了3层网络结构设计, 采用安全可靠的隔离技术, 在底层过程控制系统 (数据采集、输入等) 实时网络与实时数据采集平台之间建立数据传输通道。同时, 实时数据采集 (软硬件) 与上层数据库支撑系统之间, 基于信息网的应用, 实时数据开放数据库访问接口, 并建立数据传输通道。上层数据库支撑系统基于管理网应用开发系统通信接口程序与企业信息管理系统进行数据交换, 这样就形成了控制网、信息网、管理网的3层网络安全机制。
3.2 实时数据库部分
考虑到各节点设备类型多样、数据分布点广泛、数据源形式多样化的特点, 充分利用不同软件提供的多种模式的数据采集器, 对数据源进行了分类采集、加工、处理, 保证数据能及时、准确地进入实时数据库服务器。
通过建立企业级实时数据库平台, 为生产管理信息化建设提供现实基础。通过建立通用的网络客户端平台, 把各个节点实时数据转换成丰富的显示信息, 利用网络客户端, 可以在任何地方访问这些信息。系统解决方案目标如下:
(1) 为生产管理提供必要、及时、可靠的现场过程数据, 提升生产制造的体系架构, 将实时数据转换成企业级的智能管理应用。
(2) 通过系统的应用, 实现以人驱动数据, 以数据驱动设备, 最终实现生产控制自动化。
(3) 充分利用现有网络和控制设备, 保障上层决策应用管理系统的基础数据需求。
3.3 现阶段种子加工中的实际应用
3.3.1 田间收获系统
通过扫描采集事先编码的地块信息和实时过磅、回皮数据, 完成田间装车作业, 运输车辆进入工厂复磅后直接上烘干线烘干。系统智能提取基地名称、村组、农户、地块、品种、皮重、毛重、田间净重、复磅净重、重量差额、运输车辆、装卸车时间、进入烘干仓编号等详尽的基础数据, 为烘干、脱离、加工等后续作业提供了必要的基础数据, 实时生成各基地、品种、重量、水分等方面报表, 为实时管理收获进度、控制收获质量提供了完善数据保障。
3.3.2 烘干管理系统
以入仓鲜穗重量、水分和实时采集的烘仓温度、压力、干湿度等烘仓实时数据为依据, 精确掌控烘干进度, 大幅度缩短烘干时间, 降低加工成本, 提高种子质量, 为种子存储、加工、销售打下良好的质量基础。
3.3.3 钢板仓温控系统
定点采集、存储仓内实时温度、湿度, 辅助管理人员做好通风、降温, 最大限度保证种子在存储期间的质量。
3.3.4 全自动配药系统和包衣系统
按照包衣种子数量和各种包衣剂比例, 全自动配比包衣用药, 剂量控制精确、药剂混合完美、种子包衣均匀、外观鲜亮喜人, 提高了农户的购买信心, 增强了种子早期在田间的壮苗长势和抗病虫害能力。
3.3.5 数字身份管理系统
在生产加工时实时采集一、二次包装袋条码建立产地、品种、批号、规格、纯度、净度、水分、发芽率、质量等级等对应关系, 发货出库后跟踪产品在销售渠道的流向, 是产品防伪、防串管理工作的数据依托, 也为逆向查询种子信息提供依据。
3.4 信息化建设的深化与发展
(1) 整体来说, 本中心现阶段的信息化基础网络结构已经形成, 但是管理软件和数据采集只覆盖了加工生产中的部分关键点, 数据流不够完整。收检穗、脱粒、钢板仓 (存储) 、精选等生产环节还没有相应的管理系统或数据采集点, 造成数据流中断, 破坏了数据的连续性。有了连续的数据, 正向查询可以获得每一个农户生产的种子现在是在运输、收检穗、烘干、脱粒、存储、销售, 还是已经播种到农田了;按产品数字身份逆向查询, 就可以达到防伪防串货的目的, 更深层次可查询到这粒种子的“发源地”。
(2) 种子加工过程中的计算机辅助控制系统也有待加强, 现阶段的信息化应用只是初步建立了数学模型, 并能采集部分关键点的数据, 不能实际控制设备。比如烘干风向转换、钢板仓温度控制等等都可以通过人工智能自动完成, 不需要人为干预, 把现在的电脑辅助人控制设备转变成人辅助电脑智能控制设备。
(3) 各节点软件要根据公司实际情况进一步优化数据模型, 完善软件功能, 提高数据传输效率。例如:各软件提供的报表, 可根据敦煌种业实际需要重新进行规划、设计;烘干系统温度采集先存储后显示 (现有的系统先显示后存储, 远程界面无法看到实时温度) ;田间收获时的数据采集以农户为对象 (现有系统是以地块为对象) ;分散的数据采集节点 (田间收获系统等) 可以以无线网络为依托直接与核心数据库连接, 免去用CPU卡传输数据的不便。
4 实现的功能
通过对种子加工过程中各节点的数据采集、软件应用和数据库部署, 加工中心生产管理信息化在很大程度上实现了如下的功能:
(1) 整合了种子加工过程中的实时数据, 解决了现有的多种、多套过程控制系统的联网、集成、管理问题, 能够满足多区域、多节点、多过程数据集成的需要。
(2) 从全部生产过程中的各个节点收集生产实时数据, 并建立相关数学模型, 最终提供给企业管理人员和其他应用软件使用。
(3) 通过实时跟踪田间收获情况、烘干情况、仓储情况、生产情况等节点的过程信息和设备信息, 使生产管理人员对实时生产情况有一个全面准确的掌控。
(4) 收集、存储并分析产品数据, 为持续的生产过程优化、管理效率的提高提供依据, 并为管理控制人员提供友好的操作界面。
(5) 全面标准、开放的实时数据、历史数据存储和服务, 并将这些数据以可查询方式提供给相关的管理人员, 计算和分析生产成本、产能等有用信息。这样一来, 企业管理层软件 (ERP系统) 可以通过三级数据支撑系统按需要访问、组织、使用系统中的数据。
5 生产管理信息化的意义
种子加工生产管理信息化系统的建立, 帮助企业增强了在IT建设上的回报, 提高了投资收益, 使种子加工的生产管理系统运行在实时生产过程数据的基础上, 大大地从企业信息化建设中受益, 从而提高产品质量, 缩短生产周期, 降低物料损耗, 完善管理流程, 为上层管理应用提供数据支撑, 极大地提升了企业信息化建设的满意度。收稿日期:2014-01-15
摘要：通过描述现阶段敦煌种业种子加工中心田间收获系统、烘干系统、配药系统、钢板仓温控系统及数字身份管理系统等软件在种子加工过程中的应用, 表明加工中心现阶段在种子加工中使用了很多先进的自动化技术和信息技术, 构建起了生产管理信息化平台的基本框架, 并为进一步深化与完善种子加工生产管理信息化作出前瞻性谋划。根据目前加工中心种子加工自动化管理控制软件的应用现状, 提出今后种子加工过程中生产管理信息化建设的总体规划、目标、数据库部署的构建思路, 并对本中心现阶段生产管理信息化实施过程中发现的有待加强完善的部分提出改进建议。
种子清选机械除杂率指标的确定 篇7
种子清选机械是利用被清选作物种子和杂质在空气动力学特性、形状、尺寸 (长度) 、比重、表面特性等方面的差异, 选出符合规定要求种子的机械设备。几十年来, 我国种子清选机械行业经历了从主要研学国外机器、机型———研学与自主研发相结合———自主研发为主的几个阶段发展, 现在已发展为多品种、多系列成熟的行业, 对提高种子的净度和发芽率、种子的流动输送性能和分装质量, 方便种子的安全储存和销售方面起着积极而重要的作用。
1 种子的清选
根据种子加工过程中不同种类的种子及农业技术要求, 通常把种子的清选过程分为如下几种:
1.1 预清选
主要是将影响种子物料流动性能的碎茎叶、断穗等较大的夹杂物和比重小的夹杂物从种子中清除掉的过程。主要预清用种子清选机械种类:风选机、筛选机和风筛清选机, 包括气流式清选机、圆筒式初清筛、风筛式初清机、自衡式振动筛等。
1.2 基本清选
主要是清除被清选物料种子中的夹杂物, 如碎茎叶、颖壳、粉尘泥沙、草籽和其他异类作物种子等, 是所有种子加工过程中必不可少的工序。大多采用风筛清选机完成这一工序。通常有下吹式风筛种子清选机、上吸式风筛种子清选机等。
1.3 精选及尺寸分级
按被清选物料种子的长、宽、厚三度尺寸和比重以及其他物理特性进行精确清选, 有时还需把种子进行尺寸分级处理。用于此种用途的种子清选机械种类:比重式分选机、比重式去石机、窝眼筒分选机、窝眼盘分选机、带式分选机、螺旋分选机、光电色选机、筛选、重力分选部件组合复式清选机、筛选、长度分选部件组合复式清选机等。
2 各阶段各种清选机械除杂率指标的确定
根据GB/T 5983《种子清选机试验方法》规定, 其计算方法, 即种子清选机的除杂率公式为:
式中β—杂质清除率/%;
W—测定时间内主排出口排出的清选后种子质量/kg;
Wq—测定时间喂入种子的质量/kg;
Vq—清选前种子含杂率/%;
V—清选后种子含杂率/%。
2.1 预清选阶段中各种清选机械除杂率指标的确定
预清选阶段采用的气流清选机 (风选机) 是根据被清选作物的种子与杂质间的空气动力学特性不同, 从而将它们分离开来的清选机械。无论采取的吸气式还是吹气式, 工作时去除的杂质主要为轻杂 (密度小于被清选作物种子的杂质) 和大杂 (最大尺寸大于被清选作物种子宽度尺寸的杂质, 如碎茎叶、断穗等) 。筛选机根据工艺要求配置不同层数和不同规格的筛片清选出小杂 (最大尺寸小于被清选作物种子宽度或厚度尺寸的杂质, 即一些比重较小的夹杂物) 或大杂, 但一般以清除大杂为主。风筛式初清机则包括风选部分和筛选部分, 清除的杂质则包括大杂、小杂和轻杂。各种杂质的含量比例可能不同, 被清除的比例也会不同, 根据GB/T 5973《种子清选机实验方法》的规定, 初清阶段被清选物料种子的原始净度≥92%, 基本清选的被清选物料种子净度要≥98%, 才能达到国家有关质量标准对种子含杂率的要求, 所以除杂率要保证≥85%, 才能满足要求。
2.2 基本清选过程中各种清选机械除杂率指标的确定
基本清选过程中的种子大多经过预清选阶段的加工, 如没有特殊要求, 加工后的种子则可直接进行贮存或销售, 因而这一过程中的除杂率要求要严格一些, 这时清选设备大多采用风筛式清选机, 去除杂质为大杂、小杂和轻杂, 根据GB/T 5973《种子清选机实验方法》的规定, 基本清选的被清选物料种子净度要≥98%, 基本清选后种子净度≥99%, 所以除杂率要保证≥90%。
2.3 精选及尺寸分级过程中各种清选机械除杂率指标的确定
精选机械中的比重式分选机和比重式去石机是根据被清选作物种子及杂质间的密度特性不同进行工作的, 从而分离出重杂 (密度大于被清选作物种子的杂质) 或并肩石 (形状、尺寸与被清选作物种子相似、相近的重杂) 、轻杂;窝眼筒分选机和窝眼盘分选机是按照被清选作物种子及杂质在长度尺寸上的差异进行工作的, 根据实际需要清选出长杂或短杂。带式分选机和螺旋分选机是根据被清选作物种子及杂质间表面特性不同进行清选作业, 分离出异形杂质 (最大尺寸与球形种子直径尺寸或截面呈圆形种子宽度尺寸相近, 而形状有较大差异的杂质) ;光电色选机则是利用被清选作物种子和杂质间电特性的差异, 分离出异色杂质 (颜色与被清选作物种子明显不同的杂质及变色且超过一定面积的本作物种子) ;复式清选机则是根据实际生产和工艺需要进行筛选、重力分选部件组合的复式清选机或筛选、长度分选部件组合的复式清选机, 来实现对被清选作物种子的加工作业。根据GB/T 21158《种子加工成套设备》的规定及NY/T 372《重力式分选机实验鉴定方法》的规定明确了以上各种清选机械除杂率指标。
2.4 各种种子清选机械的除杂率指标 (如下表)
参考文献