Powlekanie nasion

Powlekanie nasion

Granulacja jest procesem aglomeracji małych cząstek materiałów rozdrobnionych w większe zespoły i prowadzona jest w obecności cieczy. Mechanizm otaczania polega na formowaniu granulki z pylistego materiału wokół zarodka granulacji. W tym przypadku zarodkiem dla granulki jest nasiono, na którym nabudowuje się granulka ze zwilżonego rozdrobnionego materiału będącego w ruchu.

{rokbox title=|Budowa nasiona otoczkowanego| size=|561 350|}images/stories/art.227/862-1.jpg{/rokbox}

Otoczkowania nasion roślin warzywnych, przemysłowych i kwiatów polega na powiększeniu wymiarów ziarna przez naniesienie drobnego materiału otaczającego. Celem granulowania nasion jest dopasowanie wielkości, kształtu i własności nasion do wymogów procesu wysiewania. Dodatkową korzyścią jest możliwość wprowadzenia do wnętrza granuli substancji wspomagających kiełkowanie, a także środków chemicznych lub biologicznych. Otoczki zazwyczaj produkowane są zgodnie z ustaloną specyfikacją kalibrażu, odpowiadającą wymaganiom stosowanych siewników. W zależności od rodzaju nasion, masa nasion po otoczkowaniu jest zwiększana o około 100 do 5000%.[8]

Proces otoczkowania polega na poprawieniu kulistości nagich nasion przez zastosowanie materiału obojętnego, który nie zaszkodzi zdolności kiełkowania, a który w zależności od użytych składników i wymagań rynku posiada właściwości absorpcyjne lub hydrofobiczne.

Głównym celem otoczkowania nasion w rolnictwie i ogrodnictwie jest przystosowanie nasion do siewu maszynowego, aby w ten sposób uniknąć wysokich kosztów robocizny związanych z sianiem, pikowaniem i przerywaniem roślin w polu. Granulaty nasion powinny posiadać przynajmniej tę samą liczbę wschodów w polu, co nasiona surowe. Od początku rozwoju technik granulacyjnych uważano, ze granulat powinien być możliwie mały dla uzyskania maksymalnych wschodów polowych..

Operacja powlekania polega na pokryciu granulek powłoką spoiw, które mogą również zawierać fungicydy, insektycydy i środki koloryzujące. W przypadku najdelikatniejszych produktów aplikowane są one w wielu warstwach [7].

1. Charakterystyka nasion otoczkowanych
Nasiono powstałe podczas procesu granulacji niskociśnieniowej posiada wiele korzystnych cech:

ułatwia wysiew gatunków o nasionach drobnych i zastosowanie siewnika punktowego,
zapewnia równomierne wschody roślin w polu,
pozwala na regularne rozmieszczenie roślin w rzędzie,
zapewnia roślinie korzystne warunki wczesnej fazy wzrostu przez kiełkowanie w sterylnych warunkach w otoczce, usunięcie z nasion inhibitorów kiełkowania, stworzenie bariery chroniącej kiełki przed atakiem patogenów z gleby, przeprowadzenie podkiełkowania nasion, które wyrównuje kiełkowanie i skraca czas wschodów [3].

Podczas procesów otoczkowania otrzymujemy:

materiał siewny najwyższej jakości,
zwiększenie polowej zdolności kiełkowania,
wyrównane i wczesne wschody,
eliminację pracochłonnego przerywania roślin,
ominięcie przygotowywania rozsad i pikowania,
równomierne pokrycie plantacji roślinami, co wpływa na jakość plonu.[3]

Nasiona otoczkowane można podzielić zależnie od budowy na:

jednowarstwowe,
wielowarstwowe.

W zależności od rodzaju materiałów użytych na otoczkę rozróżnia się:

granulki lekkie, pływające w wodzie zaraz po zamoczeniu,
granulki ciężkie, i szybko tonące w wodzie po zamoczeniu,
granulki pośrednie, wielowarstwowe, wykonane z mieszanin materiałów ciężkich i lekkich.

Typowe nasiono otoczkowane (rys.1.) składa się zazwyczaj z następujących elementów:

umieszczonego centralnie nasiona,
warstwy fungicydów (środków chemicznych najczęściej związków organicznych siarki i miedzi) mających zastosowanie w zwalczaniu grzybów atakujących rośliny.
otoczki wewnętrznej zbudowanej z materiałów mineralnych lub organicznych sprzyjających kiełkowaniu (np. dolomit, kreda, gips, glina, węgiel drzewny, torf, pył drzewny, kompost itp.), Otoka powinna posiadać takie właściwości, by nie chłonęła i nie utrzymywała wilgoci w stopniu utrudniającym dopływ tlenu do nasiona [3],
warstwy zoocydów (substancji syntetycznych lub naturalnego stosowania do zwalczania organizmów szkodliwych lub niepożądanych, używanych głównie do ochrony roślin uprawnych, lasów, działających trująco na zwierzęta),
otoczki zewnętrznej (materiałów wygładzających, nadających granulce cechy powierzchniowe takie jak: kolor, gładkość, przepuszczalność, zmniejszających tarcie, poprawiających sypkość nasion np. talk).

Nanoszenie na powierzchnię nasion minimalnej warstwy ciała stałego i grubej warstwy kleju dało początek nasionom powlekanym. Nasiona powlekane zbudowane są z cienkich warstw, rozdzielających środki ochrony roślin. Zewnętrzna powłoka z materiami o małym współczynniku tarcia (talk) powoduje łatwe przesypywanie się nasion w kanałach aparatów wysiewających. Dodatkowo dozuje się również odpowiednie barwniki i środki dekorujące powierzchnię [1].

Nasiona powlekane zbudowane są z:

cienkich warstw, rozdzielających środki ochrony roślin,
otoczki wewnętrznej z materiałów mineralnych lub organicznych sprzyjających kiełkowaniu takich jak: zmielony wapien, dolomit, kreda, gips, glina, węgiel drzewny, torf, pyl drzewny, produkty celulozowe, kompost itp.,
otoczki barwników,
otoczki zewnętrznej z materiałów wygładzających i zmniejszających tarcie, takich jak: talk, wermikulit, bentonit, produkty celulozowe, produkty skrobiowe
środków dekorujące powierzchnię.

Wewnątrz otoczkowanej granulki nasiona mogą znajdować się warstwy zawierające fungicydy, sole mineralne i mikroelementy, zoocydy i inne substancje pomocnicze np. nadtlenki. Wybór miejsca ulokowania środków chemicznych podyktowany jest kompromisem pomiędzy, maksymalnym zbliżeniem środka chemicznego do nasiona (tak, aby spotęgować jego działanie), a oddaleniem w celu uniknięcia fitotoksyczności. Przykrycie tych składników powłoką zewnętrzną poprawia własności balistyczne nasion i umożliwia ich precyzyjny wysiew i jednocześnie stanowi barierę ograniczającą przemieszczanie użytych środków chemicznych i zaporę przed atakiem patogenów glebowych.

2. Technologia powlekania nasion
Proces otaczania i powlekania jest bezciśnieniową metodą powiększania średnicy ziarna i może obywać się w [2]:

bębnach granulacyjnych cylindrycznych lub stożkowych,
bębnach pionowych,
talerzach granulacyjnych,
granulatorach wibracyjnych,
na ruchomej taśmie granulacyjnej,
aparatach ze złożem fluidalnym.

3. Podsumowanie
Podstawowym zastosowaniem otoczkowania jest produkcja nasion przystosowanych do punktowego wysiewu w polu roślin przemysłowych, np. buraka, roślin baldaszkowatych, cebulowych. Odbiorcami nasion otoczkowanych są przede wszystkim plantatorzy warzyw: buraka ćwikłowego, cukrowego, marchwi, pietruszki, cebuli, porów, rzodkiewki, sałaty, pomidorów papryki, kapusty i w mniejszym wymiarze: kopru, fenkula, ogórków, pasternaku, kapusty pekińskiej i ziół. Otoczkowanie znajduje coraz szersze zastosowanie do produkcji sadzonek, ziół, selera i kwiatów z użyciem siewników szklarniowych wysiewających nasiona do paletek. Jest to odrębna dziedzina ogrodnictwa przemysłowego, wymagająca nasion szybko kiełkujących o wysokiej sile kiełkowania.

Literatura:

Wybrane zagadnienia z nasiennictwa roślin ogrodniczych, artykuł: Technologia otoczkowania i powlekania nasion Marek Domoradzki, Wojciech Korpal, Praca zbiorowa pod redakcją: Barbary Michalik, Wojciecha Weinera, Drukrol, Kraków 2004
Wybrane zagadnienia z nasiennictwa roślin ogrodniczych, artykuł: Zastosowanie granulacji aglomeracyjnej do otoczkowania nasion, Marek Domoradzki, Wojciech Korpal, Praca zbiorowa pod redakcją: Barbary Michalik, Wojciecha Weinera, Drukrol, Kraków 2004.
Wybrane zagadnienia z nasiennictwa roślin ogrodniczych, artykuł: Zastosowanie i charakterystyka nasion otoczkowanych Marek Domoradzki, Jerzy Holcman, Praca zbiorowa pod redakcją: Barbary Michalik, Wojciecha Weinera, Drukrol, Kraków 2004
Rozprawy naukowe Akademii Rolniczej w Lublinie, Wojciech Korpal, Granulowanie materiałów rolno spożywczych metodą bezciśnieniową, Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Lublinie, Lublin 2005
Wolski Tadeusz i inni: Środek do otoczkowania nasion zwłaszcza buraka cukrowego. Opis Patentowy RP nr 141 958, 1988.
Jan Surowiński i inni: Sposób otoczkowania nasion do wysiewu punktowego, Opis Patentowy Patentu Tymczasowego RP nr 89540, 1976.
http://www.syngenta-seeds.pl
http://www.germains.pl
http://farmer.pl

10. http://www.agroswiat.pl

11. Domoradzki M., Korpal W., Weiner W. 2007. Technologia przygotowania torfu do otoczkowania nasion. Inżynieria Rolnicza. Nr 5 (93). s. 107-114

Autorzy:

mgr inż. Tomasz Leszczuk – doktorant na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej
prof. dr hab. inż. Roman Hejft – Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Suwałkach