CC BY
109
РАЗДЕЛ II ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА
УДК 631.562
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН МЕДОНОСНЫХ ТРАВ В СИСТЕМЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
АН. ПЕРЕКОПСКИЙ, канд. техн. наук
Одним из перспективных и доходных видов органического земледелия является производство нетрадиционных пищевых сырьевых ресурсов, среди них - производство меда и семян медоносных трав. В системе органического земледелия возделывание трав на семена характеризуется отсутствием технологических операций протравливания семян и опрыскивания посевов. Семенной ворох после комбайновой уборки отличается повышенной (до 43%) засоренностью и относительно высокой (2028%) влажностью. Технологическими регулировками и настройками зерноуборочного комбайна не удается добиться высокой чистоты семян в бункерном ворохе. В процессе послеуборочной обработки семена должны доводиться по чистоте, всхожести, влажности и содержанию сорняков до посевных кондиций по ГОСТ 28636-90 «Семена малораспространенных кормовых культур. Сортовые и посевные качества. Технические условия». Ввиду высокой засоренности вороха фацелии необходимо установить предварительную очистку перед процессом сушки, чтобы не сушить большую часть примесей. Особенности физико-механических и биологических свойств семян диктуют технологический процесс сушки при «мягких» режимах (до 45оС) на карусельной сушилке. Для автоматизированного измерения влажности семян рекомендуется установка поточного влагомера для исключения «человеческого» фактора и снижения трудоемкости работ. Предлагается следующая технология обработки: прием вороха, предварительная очистка, сушка, транспортировка в бункер, охлаждение и оперативное хранение в бункере, очистка воздушно-решетная, триерная очистка, упаковка и складирование на хранение. Предлагается технологическая схема на базе карусельной сушилки: приемный бункер 8 м3, ворохоочиститель ОВС-25, карусельная сушилка СКМ-0,25, бункер вентилируемый 25 м3, воздушно-решетная машина К218, триерный блок К553, транспортировка к месту хранения вилочным погрузчиком. По сравнению с базовым вариантом предлагаемый комплекс машин позволяет увеличить производительность по сушке в 2,1 раза и уменьшить количество обслуживающего персонала в 1,5 - 2 раза.
Ключевые слова: послеуборочная обработка; семена трав; сушка; фацелия.
TECHNOLOGICAL OPTIONS OF POST-HARVEST TREATMENT OF NECTARIFEROUS GRASS SEEDS IN THE SYSTEM OF ORGANIC FARMING
A.N. PEREKOPSKIY, Cand.Sc, (Eng)
One of the prospective and profitable types of organic farming is production of unconventional food raw materials, including honey and nectariferous grass seeds. In the system of organic farming the cultivation of seed grass does not include technological operations of chemical disinfection of seeds and crops spraying. After the combine harvesting the seed grass heaphas heavy dockage (up to 43%)and relatively high moisture content (20-28%). Technological settings and adjustment of grain combine harvesters cannot provide the high degree of seed cleanliness in the seed heap in the hopper. After the post-
67
harvest treatment the seeds should meet the sowing requirements in terms of cleanliness, germination, moisture and weed content, which are specified in the State Standard GOST 28636-90 "Seeds of Little-Spread Forage Crops. Sorting and Sowing Characteristics.Spetifications". Due to the high dockage of bluebell (Phacelia) seed heap it should be cleaned prior to drying to avoid the drying of the major part of foreign material. Specific mechanical, physical and biological features of seeds were found to require the mild (up to 45°),layer-by-layerdrying on a rotary dryer. For automatic moisture measurement an in-line hygrometer is recommended that excludes the human factor and reduces labour intensity. The following treatment technology is suggested: heap loading; preliminary cleaning; drying; transporting to the hopper; cooling and temporary storing in the hopper; air-sieve cleaning; assorting; packing and warehousing for storage. This technology is designed on the basis of a rotary dryer with the following units: receiving hopper with the capacity of 8 m3, ОВС-25 heap cleaner,CKM-0,25 rotary dryer, ventilated hopper with the capacity of 25 m3, K217 air sieve, K553 indented cylinder, and a fork lift loader for transporting to the storage facility. As compared with the basic version the offered set of machines allows to improve the drying productivity 2,1 times and reduce the number of operating personnel 1,5-2 times.
Key words: post-harvest treatment; grass seeds; drying; phacelia.
ВВЕДЕНИЕ
Одним из перспективных и доходных видов органического земледелия является производство нетрадиционных пищевых сырьевых ресурсов, среди них - производство меда и семян медоносных трав. Это подтверждается на практике в течение нескольких лет прибыльностью такого вида бизнеса в ООО «Пасечник» Тверской области.
Комплексный подход к организации производства семян различных культур дает не только прямой экономический эффект для хозяйства, выращивающего семена, но и обеспечивает в целом, наряду с другими мероприятиями, повышение урожайности с/х культур в севообороте.В хозяйстве ООО «Пасечник» планируется вести работу по улучшению материально-технической базы, совершенствованию технологии и механизации возделывания медоносных трав на семена, в частности фацелии, специализации послеуборочной обработки семян, а также по корректировке и освоению семеноводческих севооборотов.Фацелия - новая для регионов России культура, привлекающая к себе внимание исследователей и практиков как медоносная культура.К качеству грунта растение неприхотливо. На плодородных почвах фацелия даёт более обильную зелёную массу, но в большинстве случаев проведения специальных агрохимических мероприятий не требуется, поэтому данную культуру достаточно просто выращивать в системе органического земледелия. Цветёт фацелия около 90 дней, что благоприятно для сбора меда пчелами. Комбайновая уборка на семена осуществляется в сентябре месяце.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Специализированный пункт очистки семян дает возможность улучшить качество убираемых семян. При обработке на специализированном пункте выход кондиционных семян из вороха повышается на 20-25%[1, 2].
Многолетние травы и медоносные культуры в частности - это мелкосеменные культуры, отличающиеся от семян зерновых и других по физико-механическим свойствам и главным образом по размерам (табл.1) и скорости их витания в воздушном потоке [2].
Таблица 1
Размеры семян некоторых трав
Культура Толщина, мм Ширина, мм Длина, мм
Фацелия 1,00 1,60 2,80
Эспарцет 3,00 5,00 6,50
Донник белый 0,90 1,50 2,10
Клевер гибридный 0,80 1,10 1,30
Специализированные агротехнические характеристики и требования к технологиям послеуборочной обработки семян медоносных трав следующие[2].
¡.Поступающий на обработку ворох может иметь влажность до 35%, любую степень засоренности и различную сыпучесть вследствие того, что посевы не были обработаны химическими защитно-стимулирующими препаратами. Оборудование линии должно обеспечить его сохранность и качественную обработку семян.
2. Обрабатываемыйворох на полноценном пункте послеуборочной обработки должен быть разделен на следующие фракции: 1 - очищенные семена; 2 - примеси, выделяемые воздушным потоком машин; 3 - грубые примеси с верхнего решета ворохоочистителя; 4 -крупные примеси (пыжина, бобики, кусочки колосков, двойчатки); 5 - подсев - проход с нижних решет; 6 - все отходы из машин вторичной очистки; 7 - длинные и короткие примеси триера; 8 - отходы пневмосортировального стола. Фракции 4, 7 и 8 собирают отдельно в мешки для последующего выделения семян при переочистке.
3. Прорастание семян, самосогревание, плесневение или загнивание вороха в процессе вентилирования и временного хранения не допускаются.
4.В процессе окончательной сушки и очистки не должны снижаться энергия прорастания и всхожесть семян. Вынос полноценных семян в отходы к содержанию семян в исходном материале должен быть сведен к минимуму.
5.В процессе послеуборочной обработки семена должны доводиться по чистоте, всхожести, влажности и содержанию сорняков до посевных кондиций по ГОСТ 19449-93 -19454-80 и особенно по ГОСТ 28636-90 «Семена малораспространенных кормовых культур. Сортовые и посевные качества. Технические условия.» [3].
6. Семена для семенных посевов должны быть не ниже I класса, на кормовые цели - не ниже II класса (содержание семян пырея ползучего до 20%).
7. Смешивание различных партий семян и перезасаривание их не допускаются.
Основные агротехнические требования к качеству обработки семян выполняются
благодаря применению оборудования типа КОС-0,5 и другого аналогичного. Однако, технологическое оборудование комплекса КОС-0,5 не выпускается и приходится комплектовать линии из отдельных машин послеуборочной обработки зерна и семян трав.
Очистка зерна от примесей - важнейший прием в его обработке, существенно влияющий на стабильность и качество при хранении. При предварительной обработке производится вытирание семян клевера из пыжины, а также перетирание некоторых видов семян злаковых трав для придания им текучести. Эта операция производится на терочных машинах (К-310, ВК-1100). При предварительной обработке производится предварительная очистка от грубых примесей на ветро-решетных машинах. Для предварительной очистки можно использовать воздушно-решетную машину типа ОВС-25 или К-523.
Условия уборки семян диктуют необходимость немедленной, после уборки, предварительной очистки и сушки вороха семян. Ввиду кратковременного срока уборки семенников пункт должен иметь большой объем приемного отделения, обеспечивающий временное хранение вороха, за исключением того количества семян, которые может высушить сушилка за время уборки.
Сушилки должны иметь большую вместимость, наиболее приемлемой конструкцией в данном случае является площадка активного вентилирования, контейнерная или карусельная сушилка, имеющие сушильную камеру большой вместимости[2, 4, 5].Режим сушки может быть периодическимдля равномерного дозревания семян в ворохе.
В напольных сушилках необходимо ворошение (перелопачивание) семян, в карусельной сушилке - не требуется[5, 6]. В конце процесса сушки необходимо продувание холодным воздухом.Особенности физико-механических и биологических свойств семян диктуют технологический процесс сушки при «мягких» режимах. Сушка семян медоносных трав имеет свои особенности - они плохо переносят высокие температуры.Для автоматизированного измерения влажности семян рекомендуется установка поточного влагомера для исключения «человеческого» фактора и снижения трудоемкости работ[7].
На примере ООО «Пасечник» для хозяйств с годовым объемом производства семян медоносных трав до 100 тонн предлагается использование напольной или карусельной сушилки.
Для основной очистки семян трав используются ветро-решетные машины и триерные цилиндры. В поточную линию целесообразно устанавливать последовательно две машины, что дает возможность устанавливать в первой машине решета с продолговатыми отверстиями и во второй машине решета с круглыми отверстиями. В этом случае в каждой машине можно задать оптимальный режим работы решет в зависимости от вида обрабатываемых семян. Наиболее целесообразно используются для окончательной очистки и сортирования семеочистительные машины К-531 (Петкус-Гигант) и (или) К-218 с блоком триеров К-553 (Петкус-Селектра).
Подбор решет необходимо производить, используя имеющиеся в машине комплекты решет и обязательно уточняя подбор решет путем контрольной обработки пробы очищаемых семян трав на предварительно выбранных решетах или пользуясь набором лабораторных сит[2].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Универсальная или часто используемая технологическая схема (рис. 1) послеуборочной обработки семян предусматривает поточно-пульсирующую технологию обработки семян сушкой, очисткой и сортированием. Разработанные институтом ИАЭП два типоразмера пунктов сезонной производительностью 50 и 100 тонн полностью удовлетворяют потребностям в семенах трав сельскохозяйственных предприятий СевероЗападного региона РФ [1, 4].
1 2 3 4 5 6 7
Рис. 1. Технологическая схема послеуборочной обработки семян трав: 1 - приемный
транспортер сушилки, 2 - сушилка, 3 - клеверотерка, 4 - бункер промежуточный, 5 - ворохоочиститель, 6 - семяочистительная машина, 7- блок триерных цилиндров.
Особенностью же послеуборочной обработки семян медоносных трав без использования химического протравливания семян перед посевом и без опрыскивания посевов трав во время вегетации является повышенная засоренность семенного вороха после комбайновой уборки (рис. 2 а). При характерных для уборки благоприятных погодных условиях 26 сентября 2015 года ООО «Пасечник» убирало семена фацелии комбайном Енисей-1200Н со следующими показателями: влажность вороха - 28%, влажность семян -23%, засоренность вороха - 43%, в т.ч. крупные примеси - 72%, угол естественного откоса к горизонтали - 45-55 градусов. Технологическими регулировками и настройками зерноуборочного комбайна не удается добиться высокой чистоты семян в бункерном ворохе.
Рис. 2. Ворох семян фацелии после комбайновой уборки (а) и чистые семена (б)
Ввиду высокой засоренности вороха фацелии необходимо установить предварительную очистку перед процессом сушки чтобы не сушить бо льшую часть примесей.
Предлагаемая технология обработки семян представлена на рис. 3.
Рис. 3. Вариант технологии обработки семян медоносных трав на примере фацелии
Реализация технологии возможна по двум вариантам применения технологического оборудования:
- базовый вариант, применяемый в хозяйстве, на базе двухсекционной напольной сушилки с дополнительным оборудованием;
- предлагаемый вариант на базе карусельной сушилки.
В табл. 2 представлены варианты технологического оборудования, рекомендованные для ООО «Пасечник» пункта послеуборочной обработки семян медоносных трав.
Таблица 2
Перечень технологического оборудования пункта послеуборочной обработки медоносных трав сезонной производительностью до 100 тонн, показатели функционирования пункта
Технологическая Технологические варианты
операция Применяемый в хозяйстве на базе напольных сушилок Усовершенствованный применяемый в хозяйстве Предлагаемый на базе карусельной сушилки
Применяемое оборудование
Прием вороха На пол пункта Приемный бункер 8 м3 Приемный бункер 8 3 м
Предварительная очистка - ОВС-25 ОВС-25
Сушка Двухсекционная напольная сушилка 20 м2 Двухсекционная напольная сушилка 20 2 м Карусельная сушилка СКМ-0,25
Транспортировка в бункер Вручную Ленточный транспортер Нория тихоходная
Охлаждение и оперативное хранение в бункере Бункер Бункер Бункер вентилируемый 25 м3
Очистка воздушно-решетная К531А К531+К531А К218
Триерная очистка Тот же К531А Тот же К531А К553
Упаковка, складирование на хранение Вручную Вручную + вилочный погрузчик Вручную + вилочный погрузчик
Показатели функционирования расчетные
Производительность: по сушке, т/ч по очистке, т/ч 0,11 0,2 0,11 0,25 0,25 0,3
Обслуживающий персонал, чел. 4 3 2
Установленная мощность, кВт 17,4 21,4 32,3
Сметная стоимость технологического оборудования, тыс.руб. 820 1510 1950
ВЫВОДЫ
В системе органического земледелия возделывание трав на семена характеризуется отсутствием технологических операций протравливания семян и опрыскивания посевов. Семенной ворох после комбайновой уборки характеризуется повышенной (до 43%) засоренностью и относительно высокой (20-28%) влажностью.
В процессе послеуборочной обработки семена должны доводиться по чистоте, всхожести, влажности и содержанию сорняков до посевных кондиций по ГОСТ 28636-90 «Семена малораспространенных кормовых культур. Сортовые и посевные качества. Технические условия.»
Ввиду высокой засоренности вороха фацелии необходимо установить предварительную очистку перед процессом сушки чтобы не сушить бо льшую часть примесей.
Особенности физико-механических и биологических свойств семян диктуют технологический процесс сушки при «мягких» режимах (до 45 оС) послойной сушки на карусельной сушилке. Для автоматизированного измерения влажности семян рекомендуется установка поточного влагомера для исключения «человеческого» фактора и снижения трудоемкости работ.
По сравнению с базовым вариантом предлагаемый комплекс машин позволяет увеличить производительность по сушке семян в 2,1 раза, уменьшить количество обслуживающего персонала в 1,5 - 2 раза.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шить И.С., Могильницкий В.М., Перекопский А.Н. Рекомендации по производству семян многолетних трав в условиях Ленинградской области. - СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2006. - 92с.
2. Иванов А.Е., Митрофанов Н.М., Эрк Ф.Н. Механизация производства семян многолетних трав. - Л.: Колос, 1981. - 192 с.
3. ГОСТ 28636-90 Семена малораспространенных кормовых культур. Сортовые и посевные качества. Технические условия.
4. Перекопский А.Н. Технологические проекты послеуборочной обработки семян трав заключительных этапов семеноводства / Современные проблемы и стратегия развития аграрной науки Европейского Севера России: международная научная конференция. -Петрозаводск: ПИН, 2015. - С.169-175.
5. Перекопский А.Н. Разработка технологии послеуборочной обработки семян трав на заключительных этапах семеноводства / Научное обеспечение развития АПК в условиях импортозамещения. Ч.1, СПб.: СПбГАУ, 2016., - С. 424-428.
6. Перекопский А.Н. Карусельная сушилка высоковлажных семян / Сельский механизатор. - 2015, №5, - С. 6-7.
7. Пат. РФ № 2456518 Карусельная сушилка / Перекопский А.Н.,Кузовников М.М.,Чугунов С.В.,Боярчук Ю.И.
