Сельскохозяйственные и мелиоративные машины
Особенности уборки урожая зерновых
Определение сроков уборки урожая
Уборка урожая, в том числе и зерновых культур – наиболее ответственный этап растениеводческого производства. Конечно же, чтобы вырастить урожай, требуются большие затраты труда, энергии и технических ресурсов, но и уборка урожая без потерь и с минимальными затратами – задача далеко не из легких.
Потери во многом определяются сроками и продолжительностью уборки урожая, а также спелостью зерна во время уборки, которая, в первую очередь, характеризуется его влажностью. Чтобы максимально сохранить питательные свойства колосовых культур и обеспечить при этом минимальные потери, зерно убирают в фазах восковой и полной спелости.
Восковая спелость зерна характеризуется максимальным содержанием питательных веществ. В фазе восковой спелости влажность зерна составляет около 25% его массы. Это больше, чем требуется для продолжительного хранения зерна и технологичности его последующей обработки, поэтому зерно восковой спелости после скашивания требует досушивания.
Зерно восковой спелости полностью сформировано, оно крупное и блестящее, но, в отличие от зерна полной спелости, оно мягче и легко разрезается ногтем (в начале и середине фазы), либо на зерне остается четкий след от ногтя (в конце фазы). Внешне наступление фазы восковой спелости определяется, также, по цвету зерна (оно полностью теряет зеленую окраску) и состоянию эндосперма.
Визуальное определение спелости зерновых требует определенных навыков и опыта, при этом ошибка может стоить дорого. Поэтому для определения спелости зерна чаще применяют более точные методы — по массе 1000 сырых зерен и эозиновый метод определения спелости зерна посредством синтетического красителя — эозина. При эозиновом методе фаза спелости и степени пригодности зерна к уборке определяется по интенсивности окраски колоса после выдерживания его в специальном растворе.
В последнее время часто применяют электронные способы оценки спелости зерна посредством специальных приборов. В основе электронных методов определения спелости используется свойство зерен в зависимости от влажности изменять удельное сопротивление при пропускании через них электрического тока.
Продолжительность фазы восковой спелости зависит от погодных условий – в жаркую, сухую погоду она составляет примерно 6-7 дней, а при прохладной погоде и повышенной влажности период восковой спелости зерна растягивается до 10 дней и даже больше. В этом период можно начинать уборку, но требуется подсушивание и зерна, и незерновой части урожая.
Полная спелость зерна наступает при влажности 14…20%, когда оно становится твердым. При этом большинство листьев на стебле отмирает, а зерно начинает осыпаться из колоса. По этой причине затяжная уборка зерновых в фазе полной спелости приводит к значительным потерям. Потери зерна осыпанием при уборке от начала фазы полной спелости в течение 10…12 дней изменяются незначительно, но после этого периода прогрессивно увеличиваются. По этим причинам урожай зерновых необходимо убирать своевременно и быстро. Если уборка осуществляется в фазе полной спелости целесообразно совмещать процессы скашивания растений, вымолота зерна из колоса, выделения его из соломы и очистки от примесей.
До середины прошлого века уборка урожая зерновых осуществлялась по следующей схеме: растения скашивали в фазе восковой спелости и связывали в снопы, в которых зерно дозревало и подсыхало вместе со стеблями. После этого снопы свозили на стационарные пункты обработки и обмолачивали.
Такой способ, требовавший значительных трудозатрат, называли раздельной уборкой. В настоящее время, после появления эффективной зерноуборочной техники и комбайнов, зерновые культуры убирают прямым и раздельным комбайнированием.
Способы уборки урожая зерновых
Прямое комбайнирование
При прямом комбайнировании одновременно выполняются все технологические процессы уборки — растения срезаются, после чего выполняется обмолот растительной массы, выделение зерна из соломы, очистка его от примесей, сбор зерна и незерновой части урожая (соломы и половы). Все эти процессы выполняются комбайнами – специальными зерноуборочными машинами, способными выполнять все перечисленные операции в комплексе.
Прямое комбайнирование может быть эффективным в период полной спелости зерна при равномерно созревающей и малозасоренной хлебной массе. Перед уборкой неравномерно созревающих и позднеспелых культур (трав на семена, сои, рапса и др.) проводят опрыскивание или опыливание (десикацию) растений для их подсушивания.
Раздельное комбайнирование
В отличие от прямого комбайнирования, при раздельном растения срезают и обмолачивают раздельно. Вначале массу скашивают валковыми жатками в фазе восковой спелости и укладывают в валки на стерню для подсыхания незерновой части урожая и дозревания зерна (первая фаза уборки). После этого через 3…6 дней валки подбирают комбайнами, оборудованными подборщиками, обмолачивают и разделяют зерно, солому и полову (вторая фаза уборки).
Раздельным комбайнированием убирают зерновые и крупяные культуры при густоте не менее 300 растений на 1 м 2 и длине стебля более 55 см. При более редком и коротком стеблестое растения после скашивания проваливаются в стерню, увлажняются от почвы и не подсыхают. Такие валки трудно подбирать без значительных потерь. Раздельное комбайнирование нельзя применять при затяжной ненастной погоде, поскольку это может привести к порче урожая.
Раздельное комбайнирование имеет ряд преимуществ перед прямым:
- увеличивается период уборки урожая до начала интенсивного осыпания зерна, так как работу начинают в фазе восковой спелости;
- существенно уменьшаются потери зерна при уборке комбайнами;
- повышается эффективность обмолота растительной массы;
- снижаются затраты на последующее досушивание зерна, поскольку в валках его влажность снижается на 4…6 %.
При раздельном комбайнировании урожай скашивают и укладывают на стерню валковыми жатками, агрегатируемыми с тракторами или комбайнами. Однако приобретение дополнительной техники удорожает уборку, влечет увеличение энергозатрат. Кроме того, увеличивается число проходов машин по полю, что негативно сказывается на состоянии почвенного покрова.
Некомбайновые способы уборки зерновых
Наряду с комбайновыми способами уборки зерновых иногда используют некомбайновые способы, при которых часть операций обработки урожая выполняется на стационарных перерабатывающих пунктах.
Способ «невейка» предусматривает сбор зерна и половы (невеяного вороха) в поле, а разделение его на токах стационарными машинами. При этом способе зерно и полову собирают в одну емкость, что облегчает организацию уборки в поле.
Уборка урожая зерновых с обработкой его на стационаре заключается в срезе и измельчении растений либо формировании и подборе валков с последующей перевозкой массы на стационарные пункты доработки урожая. На стационарах массу обмолачивают, выделяют зерно из соломы и очищают его от примесей (половы).
Благодаря переносу части операций сбора урожая с полей на тока упрощаются конструкции зерноуборочных машин, продолжительность их работы в течение суток существенно увеличивается, расширяются возможности применения средств автоматизации процессов и использования электроэнергии (что дешевле автотракторного топлива).
Недостатком этого способа является увеличение числа транспортных средств, задействованных в вывозе массы с полей либо увеличение емкости кузовов. Кроме того, из-за необходимости измельчения массы, увеличивается процент дробления зерна, а следовательно и потери распылом. Снижение интенсивности выделения зерна из измельченной массы тоже приводит к дополнительным потерям.
При применении некомбайновых способов уборки урожая требуются большие площади зерноочистительных пунктов, усложняются пылеулавливающие, противопожарные и электротехнические устройства, затрудняется работа комбайнов и транспортных средств при уборке всего урожая. Тем не менее, такие некомбайновые способы бывают эффективными при уборке семенников трав, рапса, бобовых культур с предварительным подсушиванием.
Источник
Определение сроков уборки зерновых культур
Определение сроков уборки сортов зерновых культур с разной агроэкологической пластичностью
Мудрая народная пословица гласит: «не тот урожай, что в поле, а тот, что в коморе».
По статистике Европа ежегодно во время уборочной кампании теряет в среднем от 10% до 15% урожая сельскохозяйственных культур. Кроме того, есть существенные потери качества выращенной продукции. Одной из самых больших причин таких потерь является несвоевременная уборка зерновых культур. Ведь за каждый день перестоя урожайность ранних зерновых может снижаться на 1-2%, а при неблагоприятных погодных условиях этот показатель возрастает в разы. Зато ранняя уборка приводит к согреванию продукции, в результате чего приходится применять систему сушки зерна, в результате чего существенно возрастает себестоимость его производства.
С целью обеспечения эффективного и рационального использования уровня естественного плодородия почвы, полей после отдельных предшественников, удобрений и интенсивных технологий в наше время многие ведущие хозяйств страны переходят на выращивание 3-4 сортов каждой зерновой культуры, которые отличаются по агроэкологической пластичности.
По результатам исследований Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН и других научных учреждений, выращивание различных по агроэкологической пластичности сортов зерновых культур является очень эффективным, но едва ли не главным условием при этом является учет особенностей их уборки. Игнорирование сортовой специфики налива и созревания зерна у сортов с разной агроэкологической пластичностью приводит к большим потерям урожая и качества зерна, причем такие потери нередко превышают те надбавки, которые получают за счет применения эффективных приемов агротехники.
Среди рекомендованных сортов зерновых культур выделено три основных агротипа по наливу зерна, которые характеризуются тем, что накопление сухих веществ в зерне прекращается при разном уровне влажности:
І агротип – накопление сухих веществ в зерне прекращается в фазе начала восковой спелости при влажности зерна около 45-40%;
ІІ агротип – накопление сухих веществ в зерне прекращается в фазе середины восковой спелости при влажности зерна около 40-35%;
ІІІ агротип – накопление сухих веществ в зерне прекращается в фазе конца восковой спелости при влажности зерна около 30-25%.
С целью контроля хода созревания и выборе оптимального срока уборки отдельных агротипов сортов зерновых культур необходимо руководствоваться следующими их хозяйственно-биологическими особенностями:
І агротип сортов. Поскольку сорта с первым типом налива зерна прекращают накопление сухих веществ при высокой влажности зерна, они биологически наиболее приспособлены и требовательны к раздельному способу уборки, наиболее часто применяют на засоренных посевах. После прекращения налива зерна у этого агротипа сортов даже при непродолжительном перестое «на корню» (до 5-6 дней) наблюдаются большие потери сухих веществ и качества за счет так называемого «стекания» зерна. Особенно опасен для таких сортов даже кратковременный перестой на корню, когда в зерне появляется несвязанная вода. При раздавливании эндосперма зерна она обычно блестит капельками, – это признак того, что произошла коагуляция белков, в результате чего высвободилась вода. При наличии в зерне свободной воды достаточно даже утренних рос, чтобы резко усилить процесс стекания зерна. Органолептическим способом определения спелости зерна агрономы обычно воспринимают наличие в зерне свободной воды как незрелость и тем самым упускают оптимальные сроки уборки сортов с первым типом налива, что и приводит к существенным потерям урожая и качества зерна.
ІІ агротип сортов. Сорта со вторым типом налива зерна биологически приспособлены как к раздельному, так и к прямому способу уборки. При наступлении фазы середины восковой спелости их рекомендуется собирать раздельным способом, а при полной зрелости – прямым комбайнированием, но при условии, что общий период уборки как первым так и вторым способом не превышает 6-8 дней.
ІІІ агротип сортов. К определению сроков и способов уборки сортов с третьим типом налива зерна необходимо подходить с учетом конкретных агроэкологических условий выращивания. Если погодные условия для налива зерна сложились типичными для зоны выращивания, то оптимальным сроком уборки является фаза конца восковой – начало полной спелости зерна. При этом уборку необходимо начинать с посевов, расположенных на более бедных агрофонах после непаровых предшественников или сильно засоренных с последующим переходом на посевы после предшественников с более высоким агрофоном. При уборке сортов данного агротипа также необходимо учитывать более длительный период послеуборочного созревания зерна, чем в первых двух агротипах. Для получения зерна высокого качества у сортов ІІІ агротипа требуется обязательное отлеживания его на току или в зернохранилищах. Необходимо также учитывать, что в годы, когда налив зерна совпадает с засухой, данный агротип сортов подвергается «запалу» зерна, вследствие чего попадание пластических веществ в зерно прекращается при высокой влажности в начале восковой спелости. В такие годы сорта с третьим типом налива целесообразно убирать раздельным способом.
Учитывая, что одни сорта прекращают налив зерна при высокой влажности, а другие по низкой, вследствие чего определение оптимального срока уборки усложняется, специалистами Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН рекомендуется применять специальный экспресс-метод:
Экспресс-метод определения времени прекращения налива зерна
Для определения начала уборки зерновых культур на конкретном поле полагаться на традиционные визуальные и органолептические способы оценки созревания зерна довольно рискованно, поскольку можно ошибочно начать уборку на 2-3 дня раньше или наоборот, – позже оптимального срока, что приведет к существенным потерям урожайности и качества зерна. Во избежание таких ошибок мы предлагаем более простой и удобный способ, который учитывает сортовые особенности налива и созревания зерновых культур – метод красителей, что позволяет определить сроки прекращения налива зерна у разных типов сортов. Наиболее распространенным синтетическим красителем, который используется при этой методике является эозин, который к тому же хорошо растворяется в воде. Эозин окрашивает растения, в том числе колосья в красный цвет. С целью определения времени прекращения передвижения пластических веществ в зерне готовят 1-% раствор (1 г эозина на 99 г воды) в количестве 200-300 мл. В день проведения такого анализа можно быстрее, за короткое время объезжают поля зерновых и с каждого поля по диагонали отбирают не менее 20 растений каждого сорта с корнем. На снопы привязывают этикетки, которые следует заготовить заранее, еще перед выездом в поля. На каждой этикетке указывают точные идентификационные данные: номер севооборота, номер и площадь поля (га), предшественник, сорт, дату отбора. Собранные снопы осторожно, чтобы не надломить соломинку, транспортируют во влажной конопляной или льняной мешковине для предотвращения их высушиванию в кабинет агронома или другое приспособленное для анализов помещение. Вся операция по отбору снопиков не должна превышать 1,5-2,0 часов, иначе результаты исследований будут необъективными. В случае невозможности отобрать образцы за отведенное время нужно распределить отбор снопов на несколько этапов (осуществить несколько выездов каждый по 1,5-2,0 часа). В кабинете агронома быстро срезают колосья с соломинкой длиной 15-20 см и немедленно опускают их в раствор эозина. К колосьям привязывают этикетку, которой был завязан сноп. Через 2-3 часа в снопах, которые простояли в эозиновом растворе, если не прекратилось движение пластических веществ в зерно, происходит окраска колосовых чешуек в красный цвет. Если 85-90% колосьев через 3 часа не окрасилось, то в поле, где был отобран образец, можно начинать уборку зерновых раздельным способом, начиная с сортов с первым типом налива.
Таким образом, определяя размер площади уборки раздельным способом или прямым комбайнированием, необходимо учитывать, что оптимальный срок уборки сортов с первым типом налива не превышает 6-8 суток, а со вторым и третьим типом – 8-10 суток.
В этом плане выращивание различных по агроэкологическим свойствам и типом налива зерна сортов злаковых культур является эффективным средством борьбы с потерями урожая и его качества. Это мероприятие особенно эффективно в хозяйствах, где зерновые культуры выращиваются на больших площадях, в результате чего собрать урожай в сжатые 5-6 дневные сроки технически невозможно. В таком случае, как показывает практика выращивания разнотипных по наливу зерна сортов зерновых культур в опытных хозяйствах Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН и других ведущих научных учреждениях страны, удается более рационально сочетать раздельный способ уборки с прямым комбайнированием, не допуская потерь урожайности и качества от перестоя растений.
Источник