Засади інноваційної технології дражування насіння

Автор(и)

  • Ярослав Микитович Корнієнко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна image/svg+xml
  • Віктор Миколайович Марчевський Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна image/svg+xml
  • Сергій Сергійович Гайдай Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна image/svg+xml
  • Дмитро Станіславович Cемененко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2025.333971

Ключові слова:

дражування, грануляція, неоднорідне псевдозрідження, струменево-пульсаційний режим, об’ємне перемішування

Анотація

Збільшення чисельності населення на планеті до 9 млрд осіб приводить до загострення світової продовольчої кризи. Ключовим фактором у вирішенні  цієї проблеми є застосування інноваційних технологій підготовки насіннєвого фонду, що дозволить підвищити врожайність сільгоспкультур і споживчі характеристики продуктивної частини урожаю при раціональному використанні  земельного фонду України, яка входить до п’ятірки найбільших країн-експортерів сільськогосподарської продукції. 

Проведено аналітичний огляд базових методів та обладнання для обробки насіння сільськогосподарських культур, які спрямовані на забезпечення високої врожайності, підвищення стійкості до несприятливих агрокліматичних умов та покращення споживчих характеристик продукції. Існуючі методи передпосівної обробки включають процеси сушіння, протруювання, інкрустації та дражування. Ці процеси зазвичай проводяться в апаратах чашового, барабанного типу або в апаратах з мішалками. Незважаючи на їх широке застосування, вони мають низку значних недоліків. До таких належать підвищений ризик утворення агломератів, механічне травмування насіння, що знижує його схожість, а також низький коефіцієнт використання теплоти, що впливає на енергоефективність процесу.

Для усунення зазначених недоліків запропоновано інноваційну технологію обробки насіння, яка базується на використанні апарату з неоднорідним струменево-пульсаційним режимом псевдозрідження. Ця технологія має низку переваг, серед яких зниження ризиків пошкодження насіння, забезпечення рівномірного розподілу покриття, а також значно вищий коефіцієнт теплового використання. Застосування цієї технології дозволяє ефективно здійснювати процес грануляції, що особливо важливо при виробництві гранульованих органо-мінеральних добрив. Результати досліджень свідчать, що використання апарату з псевдозрідженим шаром сприяє одержанню гранул сферичної форми з пошаровою структурою. До складу таких гранул входять поживні мінеральні речовини, кістяне борошно та гумінові сполуки, які забезпечують комплексне живлення рослин. Важливим показником ефективності процесу є низький коефіцієнт пилевинесення, що становить менше 12 %. Термічний коефіцієнт технології перевищує 50%, що свідчить про її високу енергоефективність. 

Запропонована інноваційна технологія має високі адаптивні властивості для проведення повного циклу передпосівної підготовки насіння від сушіння, калібрування і протруювання до інкрустації та дражування. Це дозволить досягати високих результатів навіть за несприятливих агрокліматичних умов. Інноваційні рішення ґрунтуються на використанні оригінального струменево-пульсаційного режиму псевдозрідження, що дозволяє підвищити ефективність тепломасообміну в поєднанні з інтенсивним оновленням поверхні контакту фаз. Завдяки цій технології можливе проведення передпосівної підготовки за індивідуальною програмою, що сприятиме підвищенню  споживчих характеристик сільськогосподарської продукції та збереженням екологічної рівноваги.

Біографії авторів

Ярослав Микитович Корнієнко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук, професор кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Віктор Миколайович Марчевський, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, професор кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Сергій Сергійович Гайдай, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Дмитро Станіславович Cемененко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Аспірант кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Посилання

Ellis, R.H. (1992), “Seed and seedling vigor in relation to crop growth and yield”, Plant Growth Regulation, no 11, pp. 249–255. doi: https://doi.org/10.1007/bf00024563

Afzal, I., Rehman, H.U., Naveed, M. and Basra, S.M.A. (2016), “Recent advances in seed enhancements”, New Challenges in Seed Biology-Basic and Translational Research Driving Seed Technology, InTechOpen: London, UK, pp. 47–74. doi: https://doi.org/10.5772/64791

Halmer, P. (2008), “Seed technology and seed enhancement”, Acta Horticulturae, no. 771, pp. 17–26.

Seed Coating Materials Market by Type (Polymers, Colorants, Pellets, Minerals/Pumice, and Other Additives), Crop Type (Cereals & Grains, Oilseeds & Pulses, Fruits & Vegetables, Flowers & Ornamentals), & by Region — Global Trends & Forecasts to 2028 (2023). Marketsandmarkets. URL: https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/seed-coating-materials-market-149045530.html

Taylor, A.G. and Trimmer, M. (2020), DunhamTrimmer International Bio Intelligence, Global chemical and biological seed treatments market, Lakewood Ranch, Florida. URL: https://dunhamtrimmer.com/

Afzal, I., Javed, T., Amirkhani, M. and Taylor, A.G. (2020), “Modern seed technology: seed coating delivery systems for enhancing seed and crop performance”, Agriculture, no. 10 (11), p. 526. doi: https://doi.org/10.3390/agriculture10110526

Organic Materials Review Institute (2025). URL: https://www.omri.org/

Rocha, I.D.S., Ma, Y., Souza-Alonso, P., Vosátka, M., Freitas, H. and Oliveira, R.S. (2019) “Seed coating: A tool for delivering beneficial microbes to agricultural crops”, Frontiers in Plant Science, no. 10, p. 1357. doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01357

Ma, Y. (2019), “Seed coating with beneficial microorganisms for precision agriculture”, Biotechnology Advances, vol. 37, no. 7, p. 107423. doi: https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2019.107423

Taylor, A.G. (2003), “Seed Treatments”, Encyclopedia of Applied Plant Sciences, pp. 1291–1298. doi: https://doi.org/10.1016/b0-12-227050-9/00049-1

Pedrini, S., Merrit, D.J., Stevens, J., Dixon K. (2017), “Seed Coating: Science or Marketing Spin?”, Trends in Plant Science, vol. 22, no. 22, pp. 106–116. doi: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2016.11.002

Halmer, P., Black, M., Bewley, J. D. (2006), “The encyclopedia of seeds: science, technology and uses”, Wallingford: CABI. doi: https://doi.org/10.1079/9780851997230.0000

Buffington, B., Beegle, D. and Lindholm, C. (2018), “Seed Treatment a National Pesticide Applicator Manual”, Pesticide Educational Resources Collaborative (PERC), University of California Davis: Davis, CA, USA

Jeff, K.A., (1986), “Seed treatment”, British Crop Production Council, 2 ed., Surrey: UK, p. 332.

Hrupa kompanii Tekhnomashstroi (2025). URL: https://tehnomashstroy.com.ua/ua/p2374944971-kompleks-drazhuvannya-vnesennya.html

Technology of seed pelleting Petkus/Roeber (2025). URL: https://www.petkus.com/products/coating/batch-treater

Kataloh tekhniky AhroTekh (2025). URL: https://www.tria-agro.com/.

Kornienko, Y.M., Liubeka, A.M. and Haidai, S.S. (2017), Protses oderzhannia modyfikovanykh hranulovanykh huminovo-mineralnykh dobryv [The process of producing modified granular humic-mineral fertilizers], Kyiv: KPI im. Ihoria Sikorskoho. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/21268

Korniyenko, B., Kornienko, Y., Haidai, S., Liubeka, A. and Huliienko, S. (2022), “Conditions of Non-uniform Fluidization in an Auto-oscillating Mode”, Advances in Computer Science for Engineering and Manufacturing, Lecture Notes in Networks and Systems, Springer, vol. 463, pp. 14–27. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-03877-8_2

Kornienko, Y.M., Haidai, S.S., Stepaniuk, A.R. and Novokhat, O.A. (2024), Principles of simulation of energy-efficient granulation processes in a fluidized bed, Energy Technologies & Resource Saving, no 80(3), pp. 119–134. doi: http://dx.doi.org/10.33070/etars.3.2024.08

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-30

Як цитувати

Корнієнко, Я. М., Марчевський, В. М., Гайдай, С. С., & Cемененко Д. С. (2025). Засади інноваційної технології дражування насіння. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (2), 9–19. https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2025.333971

Номер

Розділ

ХІМІЧНА ІНЖЕНЕРІЯ