Очистка зерна после комбайна. Щадящая технология.

01.07.11 | Фадеев Л. В., кандидат технических наук, доцент

Уважаемый читатель – мы начинаем серию публикаций, цель которых показать пути повышения урожайности за счёт двух составляющих – снижение травмированности семян и выделения для посева самых репродуктивных из них.

Время воспринимается человеком в проекции на жизнь человеческую. Два млрд. лет это много?- Много, но не понятно. А 80 лет?- О…, это много и понятно.

Ученые доказательно утверждают то, что 2 млрд. лет назад на Земле начала формироваться почва.

Всего 8-10 тыс. лет назад человек начал сеять, а значит, и обрабатывать почву. Количество людей на земле росло, кормиться охотой, рыбалкой и собирательством уже не удавалось, нужно было налегать на соху, плуг и выживать. Всего 300 лет назад человек изобрел машины в помощь своей мускульной силе, и силе домашних животных.

Индустриальный век оттянул людей в города, а те, кто остался на сельскохозяйственной ниве, получили высокопроизводительные, и в это же время агрессивные по отношению и к земле, и к зерну машины. (Сегодня человечество потребляет около 700 млн. тон пшеницы, и около 800 млн. тонн кукурузы). В результате такой нагрузки на почву за последние 100 лет более половины земель сельскохозяйственного назначения выведены из оборота, как за счет отчуждения, так из-за утраты плодородия (к сожалению, этот процесс набирает силу).

Положение усугубляется тем, что по мере подорожания углеводородного горючего из нефти, а потом и вообще резкого уменьшения добычи нефти и газа (по прогнозу именно через 40–50 лет человек исчерпает основную часть земных запасов природного горючего), все большая и большая часть сельскохозяйственных угодий будет отводиться под культуры для переработки на биоэтанол и биодизель.

Таким образом, мы с вами, в составе всего человечества вступаем в Эру мощного противоречия и, похоже, 21 век будет его кульминацией (рис. 1).

«Разрешение этого конфликта в масштабах планеты является для человечества своеобразным рубиконом, только пройдя этот рубикон, человечество получит основание считать что био- и техносфера, наконец, гармонично сосуществуют как компоненты ноосферы или «сферы разума по Вернадскому» [1].

Вот тут-то у Украины и козыри. Если на Земле только 10 % суши пригодной для производства сельскохозяйственной продукции, то в Украине (волею судьбы) 66 % территории пригодны для активного сельскохозяйственного производства.

После такого вступления надо бы перейти к конкретным вопросам почвосберегающей технологии, но я перейду к конкретным вопросам повышения урожайности и улучшения сохранности зерна за счет снижения травмирования.

А связь с вступлением такая: если традиционная технология землепользования, требует такой высокой платы как плодородие почвы, что нельзя не дополучать возможный урожай, тем более, терять его в процессе послеуборочной обработки.

Девиз нашей программы: «Высокий урожай без химии» означает только одно – высокий урожай должен обеспечиваться, прежде всего, сильными семенами, а что до химии, то все хорошо зарекомендовавшие себя агротехнологические приемы по протравливанию, инкрустации семян, стимуляции развития, как на этапах всходов, так и на всем вегетационном периоде, по корневой и внекорневой подкормке, по защите растений от различного рода поражений и вредителей, будут намного эффективнее, так как применяться будут к сильным, хорошо и равномерно развитым растениям максимально приближенным по продуктивности к потенциалу, заложенному природой и селекцией. Тем более, что сегодня активно внедряются препараты органического происхождения.

Сильные семена - это не травмированные тяжелые семена, т.е. семена без макро, а главное без микротравм и тяжелее других равных им по размеру. Только такие семена – база для высокого урожая.

Зерно – это живое беременное существо и нельзя с ним обращаться как с кварцевым песком. Но уже многие, кто оценил масштабы недополучения урожая из-за травмирования семян и затраты на поддержание качества товарного зерна при хранении (особенно длительном) понимают, что крайне необходимо:

  1. уменьшить количество машин на пути зерна от комбайна до сеялки (или переработки);
  2. любое воздействие машины на зерно должно быть щадящим.

За миллионы лет естественный отбор растений привел к тому, что сохранились только те из них, которые «умеют» защитить семена от повреждений.

Миллионы лет природа «работала» над этой защитой. Зёрна колосовых культур защищены несколькими оболочками, ядро подсолнечника вместе с зародышем закрыто панцирем (лузгой) и пленкой, которая выполняет роль молекулярного сита, зерно кукурузы закрыто оболочкой само по себе, да еще початок плотно запеленала зеленная масса. При естественном отделении зрелого зерна от колоса никакого травмирования не происходит. Если высота падения семян до земли выше чем у названых растений, то природа позаботилась о смягчении удара – фруктовые деревья, каштан и др., или крепкой защите их в виде панциря – грецкий орех, фундук и т.д.

Одним словом, природа на огромном отрезке времени эволюции отобрало, только те растения, которые обязательно себя воспроизведут в следующем сезоне.

Но человек вынужден поступать с зерном по-другому.

Многократное силовое воздействие на зерно различных машин и механизмов, многократные удары, сжатия, трения и т.д. не могут не травмировать зерно, если уж избежать травмирования невозможно, то нельзя мириться с его масштабами. По данным замечательного ученого Харьковского института Растениеводства им. В. Я. Юрьева профессора И. Г. Строны – травмирование с учетом всех микро и макротравм составляет: семян кукурузы – 90–95 %, ржи – 85–90 %, твердой пшеницы – 80–85 %, мягкой пшеницы – 45–50 % [2]. На этом же уровне находится травмирование технических, зернобобовых и крупяных культур.

На сегодня одним неоспоримо важным звеном высокой агротехнологии является нетравмированные, сильные семена – отборные семена.

Нельзя допускать к севу травмированные семена. Рассмотрим это утверждение на примере пшеницы. Обычно снижение всхожести в условиях поля агрономы объясняют самыми разными причинами – глубиной заделки, сроком сева, крупностью семян и т. п.

Рис. 2. Развитие растений пшеницы и виды травм [2].

Рис. 3. Урожай зерна с 500 шт. семян (% к целым) [2].

Несомненно, все это имеет определенное значение, но тщательный анализ показывает - что из общего числа факторов снижающих всхожесть на долю травмированных семян приходится 60–70 % (рис. 1). Видно, что основная причина невсхожести – травмированность семян. При высеве травмированного зерна в почве погибает примерно 30–40 кг семян при средней норме высева 2 центнера на 1 га и это те 30-40 кг семян, которые прошли полный цикл обработки – очистку, сепарацию, протравливание и т.д., т.е. потребовали немалую сумму затрат, начиная с уборки и заканчивая севом. Разве это не резерв.

Кроме того, из всех взошедших в поле семян травмированные дают слабые растения. И в дальнейшем, в течение вегетации эти растения выглядят более слабыми, и наблюдается их значительная гибель. Неравномерность появления всходов и медленный прирост зеленой массы растений отражаются на их развитии (рис. 2).

Для оценки снижения урожая яровой пшеницы были высеяны семена с разными видами макро и микротравм, результаты сравнения приведены на рис. 3. Микротравмы зерен приводят к меньшем потерям применительно к одному растению, но их количество (травмированных зерен) в десятки раз больше, чем зерен с макротравмами. Таким образом, снижение травмирования зерна позволит существенно уменьшить норму высева, обеспечить равномерность развития, повысить озерненность колоса и, в конечном итоге, повысить урожайность и качество зерна.

Из всего вышесказанного ясно, что задача по снижению травмирования должна решаться на всем пути движения семян от комбайна до сеялки.

Рис. 4. Положение перфорированной вибрирующей поверхности очищающего зерноприемника после выгрузки зерна.

Тщательная регулировка комбайна – обязательная составляющая технологии уборки семенных участков. Противоречие между полнотой обмолота и травмированием должно решаться в пользу сохранности зерна. В недомолоченном зерне отборные семена отсутствуют, а наша задача получить именно отборные семена. Нельзя допускать каких-либо перевалок зерна на пути от комбайна до первичной очистки, ибо любая перевалка, прежде всего загрузка в транспорт каким-нибудь зернометателем, обязательно нанесет вред семенному материалу в виде травм, в том числе микротравм, которые в последствии устранить невозможно и они проявят себя только после сева. Одна из задач решения проблемы травмирования зерна – это сокращение количества операций при его очистке.

Нами предлагается совместить процесс приема зерна после комбайна с его очисткой от крупного и легковитаемого сора.

Выгрузка автотранспорта осуществляется в очищающий зерноприемник (ОЗФ) представляющий из себя заглубленную емкость объемом 20м3, верхняя часть которой является устройством для отделения крупного сора (рис. 4). Зерно ссыпается на плоскую перфорированную вибрирующую поверхность, проницаемость которой позволяет просыпаться всему зерну в темпе его выгрузки, а сор крупнее отверстия перфорации задерживается. После этого перфорированная поверхность без отключения режима вибрации отклоняется на угол достаточный для схода с нее крупного сора, который шнеком удаляется в сборник растительного сора – заглубленный контейнер или биг-бэг, а перфорированная поверхность возвращается в исходное положение.

Рис. 5. Схема работы сотового виброаспиратора (СВАФ)

Таким образом, очищенное от крупного сора зерно из ОЗФ непрерывным потоком поступает либо на ленточный транспортер, либо в приемный бункер щадящей нории, из которых и ссыпается в сотовый виброаспиратор (рис. 5). В сотовом виброаспираторе зерно равномерно распределяется по многоуровневым параллельным каналам и за счет направленной вибрации движется от входа к выходу. В процессе этого движения происходит вибросепарация легковесного сора, который «всплывает» над поверхностью колеблющегося зерна и удаляется за счет воздуха, проходящего над зерном по каждому из каналов. Легковитаемый сор из потока воздуха отделяется специальным устройством и выводится через шлюзовой затвор в емкость для растительного сора, а воздух возвращается в виброаспиратор и движется по каналам навстречу зерну. Рециркуляция воздуха позволяет обойтись без циклона и загрязнения окружающей среды. Перед выгрузкой зерна из автотранспорта включается вся линия очистки – приемно-очищающее устройство, ленточный транспортер, сотовый виброаспиратор и щадящая нория.

Норию, которая не травмирует зерно, рассмотрим в следующей статье. 

Список использованной литературы:

  1. В. Батурин, д.э.н. «Шаг к идеальному земледелию» Киев, 2007 г.
  2. И. Г. Строна. Травмирование семян и его предупреждение. М. «Колос» 1972

С уважением,
к.т.н., доцент
Фадеев Л.В.

 Скачать статью "Очистка зерна после комбайна. Щадящая технология." в формате pdf.