播种机和播种方法 |
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| 申请号 | CN201380015732.1 | 申请日 | 2013-03-12 | 公开(公告)号 | CN104349662B | 公开(公告)日 | 2017-11-17 |
| 申请人 | 拜耳知识产权有限责任公司; | 发明人 | 阿德里安·克里斯托夫·阿诺德; 卢博斯·弗尔布卡; 查尓斯·安德鲁·查普尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于将 种子 材料引入到 土壤 (11)中的 播种 机 (1)，其包含用于进入所述土壤中拉出至少一个 犁 沟的第一耕作装置和用于封闭所述第一 犁沟 的填充构件，此外包含粉末分离器，借助所述粉末分离器(5)可以将在所述播种过程期间上升的并且包含粉末粒子的空气分离成空气组分(13)和粉末组分(7)，其特征在于提供了用于将与所述空气组分分离的所述粉末组分引入到所述土壤中的引入构件(10)。本发明还涉及一种播种方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于将经处理过的种子引入到土壤(11)中的播种机(1)，其包括： |
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| 说明书全文 | 播种机和播种方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于将种子材料引入到土壤中的播种机，其包含用于进入所述土壤中拉出至少一个犁沟的第一耕作装置和用于封闭所述第一犁沟的第一填充构件，此外包含粉末分离器，借助所述粉末分离器可以将在播种过程期间吸入的并包含粉末粒子的空气分离成空气组分和粉末组分。本发明还涉及一种播种方法。 背景技术[0002] 播种机也称为条播机，在农业中被用于将种子材料引入到土壤中。其包含产生进入可耕土壤中若干厘米深的犁沟的小型播种开沟器或犁具。将储存在给料漏斗中的种子馈入这些沟槽或犁沟中。然后借助于拖尾填充构件，例如借助于所谓的耙再次封闭犁沟。这些农业机器用于播种植物种子的优势在于种子材料的精确并均匀的深度布置，相比于种子以一种广泛的或随机方式分布在整个可耕的作物地区域上的广泛播种，这促使由鸟类对种子的摄食所造成的损失更小并且萌发更均匀。 [0003] 此外，使用呈化学或生物物质形式的植物保护产品来支持植物生长是常见的做法。基本上，这些植物保护产品是用于保护抵抗吸啜式和摄食性昆虫的杀昆虫剂以及用于保护抵抗真菌病原体的杀真菌剂。这些植物保护产品常常通过喷雾来施用。然而，这只可以到达已经生根的幼苗，因此不能有效地处理在初始生长阶段中已经出现的某些植物疾病或攻击萌发幼苗的昆虫害虫。 [0004] 为了保护种子材料和发芽的幼苗抵抗真菌、细菌和昆虫，种子材料因此用所谓的种子处理剂加以处理。在所述过程中，相应的活性物质或活性物质组合以涂布形式直接施用于种子并由此在每个单独种子的周围形成保护壳。除了包含具有杀真菌和/或杀昆虫作用的实用的活性物质之外，所述种子处理剂另外通常包含用于改良活性物质对种子的粘附的助粘剂，以及分散剂和着色剂。因为每个种子或每个植物是借助于种子处理来现场供给正确剂量的所需植物保护产品的，因此相比于通过喷雾施加来说相对较少的量的活性物质足以有效地保护发芽的幼苗或植物。因此，这种方法在环境保护方面也是有利的。 [0005] 当处置已经用此方式涂布的种子材料时，在种子处理生产和处置过程期间以及在后续播种过程期间必然会发生植物保护产品的部分磨损去除。具体来说，在向用于将种子材料受控地引入到土壤中的计量装置施加负压的气动播种机的情况下，将种子处理粉末以某种方式排放到大气中。细粉末也沉积在播种机上并且会造成不合需要的沉积和污染，对设备的操作者造成潜在的危险。 [0006] 将植物保护剂粉末从播种机排放出去难以解决，这是因为这或多或少不受控地释放到环境中会对人类和动物，尤其是昆虫构成危险。举例来说，噻虫胺((E)-1-(2-氯-1,3-噻唑-5-基甲基)-3-甲基-2-硝基胍)是用于各种植物保护产品和种子处理剂中的许多活性物质中的一种，其中一些疑似对被包括在益虫中的传粉昆虫具有毒性，特别是当活性成分以上述植物保护产品粉末形式被释放到环境中时。 [0007] 已经知道如何借助于机械装置来防止当粉末从机器泄漏时粉末向上喷射到空气中，所述粉末从机器泄漏，通常细分散在空气流中，特别是在气动播种机的情况下。举例来说，所谓的用于降低空气流速度的变流装置还具有以下作用：沿着可耕土壤的方向引导泄漏的粉末。然而，这项措施仅具有有限的作用，尤其是相对于正暴露于正位于可耕土壤上的粉末的昆虫和其它动物来说。此外，更小的种子处理粒子会因为风和空气流而保留在空气中，其中所述粒子从所述机器被喷射到风中和空气流中。 [0008] 因此，已经致力于使泄漏的植物保护产品粉末进入土壤中并由此进一步限制其可获得性。DE 10 2008 037 782 A1描述了一种气动播种机，其中与粉末或种子处理粒子混合的泄漏空气通过收集装置捕获并通过播种机的组件进入土壤中的犁沟中。然而，在此播种机中，空气组分未与粉末组分分离，因此沉积所述粉末并使其进入土壤中只能获得有限的成功。 发明内容[0009] 因此，本发明的目的是为了提供一种播种机，所述播种机能够以如下方式来处理从播种机泄漏的植物保护产品粉末：所述方式显著地降低了所述粉末对人类和动物，尤其是对昆虫所造成的危险。 [0010] 这一目的通过如下播种机而实现：该播种机用于将种子材料引入到土壤中，且包含用于进入所述土壤中拉出至少一个第一犁沟的第一耕作装置和用于封闭所述第一犁沟的填充构件，此外包含粉末分离器，借助所述粉末分离器能将在播种过程期间上升的并且包含粉末粒子的空气分离成空气组分和粉末组分，其特征在于提供了用于将与所述空气组分分离的所述粉末组分引入到所述土壤中的引入构件。 [0011] 本发明的特征在于，在包含粉末分离器的播种机中提供用于将与空气组分分离的粉末组分引入到土壤中的引入构件。 [0012] 换句话说，根据本发明提供了如下特征：使已经在播种机中借助于粉末分离器与空气组分分离的粉末组分进入土壤中。以如下方式将粉末组分引入到犁沟等中：使粉末粒子由于犁沟的后续填充而被埋在土壤中并且因此不再位于土壤表面上而可被昆虫或其它动物自由地获得，并且还不能被风带走。从粉末分离器喷出的空气几乎不含粉末并且到达土壤表面的粉末不被快速移动的空气流带走，空气组分与粉末组分已经基本上得到分离。因此，可以通过任何空气流将粉末组分结合到土壤中的犁沟中并且移动最少，从而显著降低了粉末离开条播作物区的可能性。这是很重要的，尤其是对含有如噻虫胺等活性物质并且疑似对某些昆虫有毒的这类粒子粉末来说。 [0013] 除了以上所提到的噻虫胺之外，粉末组分内的其它活性物质也可以与空气组分分离。杀昆虫剂的实例以下非封闭性清单给出：阿维菌素、高灭磷、啶虫脒、氟丙菊酯、α-氯氰菊酯、β-氟氯氰菊酯(Beta-Cyfluthrin)、联苯菊酯、稻虱净(噻嗪酮)、氯虫苯甲酰胺、溴虫腈、毒死蜱、呋喃丹、氰虫酰胺、腈吡螨酯、丁氟螨酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、丁醚脲、呋虫胺、甲氨基阿维菌素、乙虫清(Ethiprole)、唑螨酯、氟虫腈、弗楼末特昆(Flometoquin)、氟虫双酰胺、氟噻虫砜、氟吡菌酰胺(Fluopyram)、弗卢皮拉蒂(Flupyradifurone)、γ-三氟氯氰菊酯、吡虫啉、茚虫威、λ-三氟氯氰菊酯、氯芬奴隆、氰氟虫腙、灭虫威、甲氧虫酰肼、密灭汀(Milbemectin)、丙溴磷、吡氟布米德(Pyflubumide)、氟虫吡喹(Pyrifluquinazone)、乙基多杀菌素(Spinetoram)、多杀菌素、螺螨酯、螺甲螨酯、螺虫乙酯、氟啶虫胺腈、吡螨胺、七氟菊酯、噻虫啉、噻虫嗪、硫敌克(硫双威)、杀虫隆(杀铃脲)、1-(3-氯吡啶-2-基)-N-[4-氰基-2-甲基-6-(甲基氨甲酰基)苯基]-3-{[5-(三氟甲基)-1H-四唑-1-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲酰胺、1-(3-氯吡啶-2-基)-N-[4-氰基-2-甲基-6-(甲基氨甲酰基)苯基]-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲酰胺、1-{2-氟-4-甲基-5-[(2,2,2-三氟乙基)亚磺酰基]苯基}-3-(三氟甲基)-1H-1,2,4-三唑-5-胺以及阿福德皮罗彭(Afidopyropen)。杀真菌剂的非封闭性清单包含：多菌灵、萎锈灵、苯醚甲环唑、咯菌腈、氟喹唑、氟唑菌酰胺(Fluxapyroxad)、种菌唑、异噻菌胺、精甲霜灵、甲霜灵、戊菌隆、戊苯吡菌胺(Penflufen)、丙硫菌唑、咪鲜安、唑菌胺酯、氟唑环菌胺、硅噻菌胺、戊唑醇、福美双、肟菌酯以及灭菌唑。 [0014] 根据本发明的一个实施例，所述播种机是一种包含计量装置的气动播种机，可以向所述计量装置施加负压以将种子材料受控地放到第一犁沟中。此类计量装置可以被构造为例如旋转穿洞盘(穿孔盘)，在其一侧上施加负压，借此从种子材料储集器拾取在穿孔盘的另一侧上的种子。在这种情况下，盘中的洞的大小必须使例如玉米粒等种子附着到这些洞上但不能够穿过这些洞。更确切地，由于所施加的负压，单独的种子附着到盘的这些洞区域中。当盘旋转时，盘穿过负压突然停止的某一狭窄的环形区段。在那个时刻处于这个环形区段中的种子就会从穿孔盘落下并落在土壤上或落到预先产生的犁沟中。以此方式，将种子以一种极其精确的方式单独放到土壤中是可能的。由于在这些气动播种机中所施加的负压，从种子中抽取任何与种子处理有关的粉末。应该注意，包含所述粉末的空气流对于维持机器的功能性来说是必不可少的。 [0015] 根据本发明，在播种机的另一个实施例中，粉末分离器包含离心分离器。离心分离器也称为旋风器或旋风分离器，被用来分离气体或液体(水力旋流器)中所含的粒子。 [0016] 离心分离器实质上由料筒、渐细锥体、粒子收集容器以及排气管组成。在料筒中，气体-粒子混合物通过沿切线方向受吹动被放在环形轨道上。由于相邻锥体逐渐变细，转速增加到一定程度使得所述粒子被离心力抛到锥体壁上，并且减速到一定程度使得所述粒子从流中脱离并向下落到收集容器中。已经清除掉粒子的气体沿向上的方向穿过排气管离开锥体。具体来说，在气动播种机中，此类离心分离器能够特别有效地分离空气部分与粉末部分。 [0017] 离心分离器可以归入惯性分离器组，其中粉末组分通过离心力、重力和/或惯性力加以分离。这些力使粉末粒子移向由待清除的空气流施加的力最小的区域。所分离的粉末粒子通常通过重力移动到收集容器中。当然，根据本发明的播种机还可以包含其它类型的粉末分离器。 [0018] 举例来说，根据本发明的粉末分离器还可以属于织物过滤器组。织物过滤器或织物粉末分离器使用过滤方式从含有粉末粒子的流体中分离这些粒子。所述流体穿过充当过滤器的织物元件或织物袋。这些袋可以由棉花、合成材料或玻璃-纤维材料制成，例如呈管状或信封状。在一定时间之后，因为粉末粒子的积累降低了织物袋的效率，所以必须对织物袋加以清洁或去除。存在用于从织物袋分离粉末粒子的不同方法。举例来说，可以使用高压爆炸或脉冲式喷射从所述袋去除粉末(用脉冲式喷射清洁织物过滤器)。所述袋还可以作为一种选择地或另外地通过声波清洁(用声波清洁织物过滤器)。为了扩大织物构件的有效区域，可以使用套筒。 [0019] 粉末分离器还可以构造为静电除尘器。静电除尘器使用静电力来分离粉末粒子与含粉末空气。含粉末空气流过由放电极和集电极所形成的通道。所述电极可以具有板状或管状的形状。为了从集电极上分离所积累的粉末，可以使用不同的清除方法，如脉冲喷射清除。 [0020] 在本发明的一个实施例中，从粉末分离器去除粉末组分可以借助于旋转阀来调节。这可以是例如叶片锁等。这种阀可以包含例如若干个被构造为腔室的区段，其中每个区段或每个腔室能够接收并且再次释放所限定的部分量的粒子粉末。由此确保了均匀、连续或准连续地排放种子处理粉末。 [0021] 或者，粉末组分的去除还可以通过至少一个滑动闸门阀来调节。然而，应该注意，单个闸门阀不是最佳的，这是因为存在以下风险：穿过粉末分离器的气流会中断并且其效率遭到削弱。使用单个阀还会允许随粉末带走过量空气，这会导致粉末不充分地结合到土壤中。 [0022] 通过组合两个串联连接的滑动闸门阀，通过打开第一滑动闸门阀同时关闭第二滑动闸门阀，可以首先允许所限定的部分量的粉末进入两个滑动闸门阀之间的空间，然后就关闭第一滑动闸门阀并打开第二滑动闸门阀，因此粒子粉末然后可以泄漏。以此方式，可以非常精确地设定在从粉末分离器去除期间粒子粉末的计量。通过设定所述阀打开和关闭的频率，可以获得准连续的以及定时的粉末排放两种。通过这种锁系统排放粉末进一步确保了所述系统是充分地气密的并且粉末分离器中的压力条件不受外部干扰的影响。 [0023] 本发明的一个建议提出可以将与空气组分分离的粉末组分引入到接收种子材料的第一犁沟中。以此方式，种子材料和粒子粉末两者均进入同一犁沟中。原则上，鉴于播种机的相应构造，还可以拉出若干个优选地平行的第一犁沟，所述第一犁沟中的每一者都分配有计量装置，因此可以将种子材料同时引入到若干个第一犁沟中。因此，在这种情况下，粉末粒子也可以排放到若干个第一犁沟中。 [0024] 本发明的另一个建议提出播种机包含用于进入土壤中拉出至少一个第二犁沟的第二耕作装置，可以将与空气组分分离的粉末组分引入到所述土壤中，优选地不含种子。另外，还可以拉出若干个第一和/或若干个第二优选地分别平行的犁沟。在这种情况下，第一播种犁沟和第二粉末弃置犁沟可以分别是交替地排列的。然而，在此变型实施例中，种子材料和粉末组分进入分开的犁沟中，将存在较高的能量消耗，因为拉出所述犁沟占了播种机能量消耗的相当大的一部分。 [0025] 如果播种机配备有用于拉出第二犁沟的第二耕作装置，那么播种机优选地还包含用于封闭第二犁沟的第二填充构件。只有这样才能确保粒子粉末真正掺入土壤中并且不位于土壤上而被昆虫可自由地获得，或所述粒子粉末不能被风带走。 [0026] 用于将粉末组分引入到土壤中的引入构件优选地构造为筒或管，因此其非常精确地伸入预先拉出的犁沟中并且能够以一种受控的方式将粉末粒子排放到犁沟。在这种情况下，引入构件的土壤末端可以伸入犁沟内并因此处于可耕土壤的水平之下。以此方式，粉末可以非常精确地投放粉末粒子。将粉末传递到犁沟的筒状或管状引入构件还可以贯穿犁沟填充装置的主体延伸，进一步保护粉末远离任何风。 [0027] 引入构件(例如筒或管)、旋转阀和/或滑动闸门阀可以由塑料或其它合适的材料制成。所述材料可以是导电的以防止静电充电，所述静电充电导致了粉末粒子分别粘在引入构件和阀的内表面上的风险。举例来说，如果使用塑料作为材料，那么如碳等添加剂可以促成足够的导电性。避免粉末粒子粘在引入构件或阀内有助于粉末排放到土壤中并且防止由于例如播种机器的振动所引起的非计划中的大量材料的立即释放。 [0028] 还可以使用冲洗装置以便促进粉末排放到土壤中并提高效率。举例来说，旋转阀可以与连接到水容器的另一个阀相连。在播种操作期间，可以连续地或按规则的间隔释放少量水穿过引入构件，由此将细粉末粒子冲洗到土壤中。 [0029] 本发明还提供了一种播种方法。根据本发明的播种方法将种子材料引入到土壤中，其中在播种过程期间产生的粉末粒子首先在粉末分离器中与空气组分分离。然后所分离的粉末粒子从粉末分离器排放粉末出来并引入到土壤中。在所述过程中，粉末粒子优选地引入到土壤中的犁沟中，并且随后再次封闭所述犁沟。所述犁沟可以是接收种子材料的第一犁沟以及单独地拉出的第二犁沟。优选地，在播种方法中分别使用上文所述的播种机和其实施例。 [0030] 根据本发明的播种机和/或播种方法可以用于实现不同目的。通过例如将粉末组分引入到犁沟中来分离含粉末粒子的空气与种子材料可能是有利的，所述犁沟不同于种子材料所进入的犁沟。此外，通过使用所述播种机和/或所述播种方法，不仅可以降低动物(尤其是如蜜蜂或大黄蜂等益虫)暴露于疑似对动物有毒的活性物质，而且可以降低在种子材料所进入的田地附近生活或工作的播种机操作者或人员暴露于可能对人类有害的化学品。附图说明 [0031] 下文将参看示例性实施例和附图更详细地解释本发明。在所述图中： [0032] 图1：以示意性截面图示出了根据本发明的播种机的细节； [0033] 图2：示出了来自图1的播种机的阀的替代性实施例； [0034] 图3：示出了来自图1的离心分离器的放大图示，所述图示出了其功能原理。 具体实施方式[0035] 图1示出了根据本发明的播种机的细节，所述播种机的整体称为1。在此仅示出了播种机1的一部分，所述部分展现了关于分离空气-粒子混合物的空气与粉末(dust)组分以及将粉末组分引入到土壤中的根据本发明的创新之处。实际播种机、尤其是气动播种机的基本结构对于所属领域的技术人员是已知的并且不是本发明的主题。 [0036] 在图1示出的示例性实施例中提供的离心分离器5也称为旋风器，用于分离空气组分与粉末组分。风扇3通过入口2从播种机1抽取空气-粒子混合物并且通过进料装置4将混合物吹到旋风器5中。 [0037] 旋风器5具有下部呈圆锥形的渐细区6，该渐细区通向出口区7中。通过参考图3中的较详细的视图，旋风器5的操作模式变得显而易知。粒子-空气混合物P通过进料装置引入到旋风器1中并用虚线表示，通过沿切线方向受吹动被带到环形或螺旋形轨道S中。由于旋风器5在下部区域6中逐渐变细，转速增加到一定程度使得所述粒子被所产生的离心力抛到旋风器5的壁上，并且因此减速到一定程度使得所述粒子从流中脱离并向下淌到出口区7中。所纯化的空气，即空气组分相反地上升并且能够通过排气管13离开旋风器5。 [0038] 为了以一种受控的方式去除收集在旋风器5的出口区7中的粒子粉末，根据图1中示出的示例性实施例的播种机包含两个滑动闸门阀8a、8b，其中滑动闸门阀8a、8b封闭这两者之间的空间9。在相应调节过程的情况下，可以通过仅打开上部滑动闸门阀8a容许预定量的粒子粉末从出口区7进入此空间9中，然后关闭滑动闸门阀8a并打开下部滑动闸门阀8b，因此粒子粉末可以通过滑动闸门阀8b随后的管状线路10从播种机排放并馈入可耕土壤11中。滑动闸门阀8a和8b打开和关闭的频率或定时可不定地调整并且具体来说，还可以适应于播种机的行进速度。举例来说，两个阀的相对较短的打开时间引起少量粉末的准连续排放。在这种情况下，每个阀可设想数秒，例如约2到60秒的打开时间。然而，更长的打开或关闭时间也可以在一分钟到若干分钟的范围内。 [0039] 作为上述两个滑动闸门阀8a、8b的一个替代方案，图2示出了一种构造为叶片锁的旋转阀8，旋转阀8还可以用于调节从旋风器5排放的粉末。出于此目的，旋转阀8包含构造成圆形扇段形状的单独腔室，单独腔室取决于旋转阀8的旋转状态，被来自出口区7的粒子粉末填充并在所述阀旋转约一半之后再次相继地排放所述粉末粒子，从图3也显而易知。 [0040] 图1还示意性地示出了构造为旋转穿孔盘的用于将种子引入到土壤11中的计量装置12，其沿着图1中纵断面示出的犁沟移动，并从左延伸到右。在此图中所示出的本发明实施例中，粒子粉末，即粉末组分由此沉积在与种子材料相同的犁沟中。未图示的是在计量装置12之前并进入土壤中拉出犁沟的耕作装置，以及在管状线路10之后并再次封闭犁沟的填充构件。将空气从计量机件12引导到风扇3的空气入口2的路线借助于箭头14来表示。 [0041] 使用根据本发明的播种机允许可靠地捕获种子处理粉末并使粉末有效地进入可耕土壤中：因此，此粉末对人类、动物或环境所造成的任何危险都可以由此得到显著降低。以此方式构造的播种机因而特别适用于播种用含有例如噻虫胺等活性物质的种子处理剂处理的种子材料，并且这些活性物质中的一些通过将粉末植物保护产品以粉末形式释放到环境中疑似对某些昆虫具有毒性作用。 [0042] 根据本发明的播种机为待进行劳作的田地供给实质上相同量的植物保护产品也将是无磨损的种子处理剂的情况，因此将不会超出植物保护产品输出的现有限制。关于遵守这些限制，在这种情况下植物保护产品无论被引入到土壤中并粘附于种子抑或作为磨损的粉末都是无关的。另外，在播种过程期间连续或准连续地去除粉末组分确保了不会发生有可能关于环境保护方面难以解决的局部植物保护产品的积累。 |
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