dr hab. inż. Kazimierz Jabłoński, prof. nadzw. PK Politechnika Koszalińska, Katedra Agroinżynierii ul. Racławicka 15-17, Koszalin

Transkrypt

1 Ziemniak Polski 2008 nr 3 1 NOWOCZESNE S MASZYNY DO ZBIORU ZIEMNIAKÓW dr hab. inż. Kazimierz Jabłoński, prof. nadzw. PK Politechnika Koszalińska, Katedra Agroinżynierii ul. Racławicka 15-17, Koszalin Z biór ziemniaków jest najtrudniejszym i najbardziej pracochłonnym elementem technologii produkcji i pochłania w zależności od rodzaju zastosowanych maszyn od 10 do 180 rbh/ha. Od sposobu zbioru w dużym stopniu zależy jakość ziemniaków jadalnych i do przetwórstwa, wartość nasienna sadzeniaków, a także trwałość przechowalnicza bulw niezależnie od sposobu przechowywania. Udział zbioru kombajnowego szacuje się na ok. 70% powierzchni upraw ziemniaka i wzrasta on w miarę zwiększania się powierzchni plantacji. Bulwa ziemniaka, zawierająca 70-85% wody, jest bardzo podatna na działanie metalowych części maszyn zbierających oraz środków transportowych i urządzeń do załadunku i sortowania. Podczas pracy zespołów roboczych kopaczek lub kombajnów bulwy ulegają różnym uszkodzeniom, jak: otarcie skórki, obicie bez skaleczenia, nacięcie, pęknięcie, zgniecenie lub zmiażdżenie. Poprzez rany powstałe w wyniku uszkodzeń następuje znaczny ubytek wody, a do tkanek miękiszowych wnikają bakterie, grzyby i promieniowce powodujące mokrą, suchą lub mieszaną zgniliznę bulw. Na uszkodzenia podczas zbioru ma wpływ wiele czynników pośrednich i bezpośrednich. Do czynników pośrednich należą: cechy morfologiczne bulw (wielkość, kształt), odporność odmian na uszkodzenia mechaniczne, rodzaj gleby, odsiewalność i zakamienienie, poziom nawożenia organicznego i mineralnego, termin i gęstość sadzenia, szerokość międzyrzędzi, zachwaszczenie oraz sposób przygotowania plantacji do zbioru. Do czynników bezpośrednio wpływających na uszkodzenia należą warunki termicznowilgotnościowe w czasie zbioru oraz rodzaj i stan techniczny zastosowanych maszyn do zbioru, transportu i sortowania. W celu ograniczenia uszkodzeń bulw trzeba dostosować prędkość pracy maszyn zbierających do warunków glebowych oraz ustawić wstrząsacze w kopaczkach i kombajnach na odpowiednią intensywność wstrząsów, tak aby ziemia odsiewała się na końcu przenośnika odsiewającego. Na glebach lekkich, łatwo odsiewalnych, można pracować z większą prędkością roboczą, do 7-8 km/godz. W konstrukcji maszyn zbierających dokonuje się ciągłych modernizacji, wykorzystując do tego celu urządzenia elektroniczne, aby do minimum wyeliminować kontakt bulw z metalowymi częściami maszyn i umożliwić sterowanie wysokością spadku bulw do zasobników lub na środki transportu, co ogranicza możliwość obijania się bulw o siebie. Mechaniczny zbiór ziemniaków należy wykonać po osiągnięciu przez nie pełnej dojrzałości, przy temperaturze gleby powyżej 10 o C i wilgotności nie większej niż 15%. Doświadczenia wykazały, że im niższa temperatura gleby i większa wilgotność, tym większa podatność bulw na uszkodzenia mechaniczne. Przy niskiej temperaturze gleby ich naskórek staje się mniej elastyczny i w większym stopniu narażony na obicia przez pręty kopaczek lub kombajnów, a także w transporcie i rozładunku. W nowoczesnych kopaczkach ładujących i kombajnach ziemniaczanych wszystkie metalowe części (odsiewacze i przenośniki) są powlekane otulinami gumowymi zmniejszającymi uszkodzenia bulw. Zastosowanie do zbioru kombajnów ziemniaczanych zmniejsza wielokrotnie pracochłonność produkcji ziemniaków, ale powoduje wzrost uszkodzeń z uwagi na długą drogę, jaką przechodzą bulwy, zanim zostaną oddzielone od ziemi, brył i zanieczyszczeń. Aby ograniczyć ilość uszkodzeń, nale-

2 2 Ziemniak Polski 2008 nr 3 ży dostosować prędkość pracy kombajnu do odsiewalności gleby, właściwie ustawić urządzenia wstrząsające i zagłębienie lemieszy podcinających, aby gleba odsiewała się na końcu przenośnika odsiewającego. W ostatnich latach zmodernizowano w kraju wiele kombajnów do zbioru ziemniaków. Dla producentów odmian wczesnych na wczesny zbiór FMR w Brzegu produkuje na specjalne zamówienie nowoczesny kombajn Z 643/1 Bolko wyposażony w workownicę lub platformę do okresowego magazynowania skrzynek lub worków (rys. 1), Kombajn ten po zainstalowaniu specjalnych przystawek może służyć także do zbioru buraków, marchwi i cebuli wykopanej kopaczką. Regulacja zagłębienia lemiesza, krojów tarczowych, wstrząsacza oraz oddzielacza porostu i zanieczyszczeń jest podobna jak w uniwersalnym kombajnie Z 643/1 Bolko ze zbiornikiem. Wymaga do napędu i współpracy ciągnika o mocy powyżej 40 KM. Dla większych plantacji FMR w Brzegu zmodernizowała kombajn Z 650/1 Pyra, który dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych zbiera ziemniaki przy minimalnych uszkodzeniach mechanicznych i dokładnie oczyszcza z wszelkich zanieczyszczeń (rys. 2). Kombajn ten ma boczny sprzęg, pozwalający na poruszanie się ciągnika i kombajnu po wykopanym polu. Kroje tarczowe zespołu kopiącego poruszają się niezależnie od rolki kopiującej i wyorywacza oraz zabezpieczają przed wypadaniem bulw. Wszystkie przenośniki odsiewające mają gumowe otuliny stałe lub wymienne. Nad przenośnikiem umieszczono trzy szeregi łopatek oczesujących oraz pasy gumowe hamujące, które służą do odrywania bulw od stolonów i łęcin. Staczające się ziemniaki dostają się z górki palcowej na przenośnik poprzeczny, skąd zgarniacze przekazują je na stół przebierczy. Na stole następuje ręczne oddzielenie kamieni, brył, bulw matecznych i innych zanieczyszczeń. Robotnicy przy stole przebierczym pracują w pozycji siedzącej. Zanieczyszczenia i kamienie przekazywane są do zbiornika o pojemności 240 kg. Na stole przebierczym znajdują się 3-rzędowe tarczowe oddzielacze drobnych kamieni i resztek brył. Z oddzielaczy tarczowych bulwy krótkim przenośnikiem ładującym dostają się do zasobnika, który jest wyposażony w przenośnik podłogowy napędzany silnikiem hydraulicznym. Zasobnik ziemniaków o pojemności 2000 kg jest wyposażony w dwa siłowniki hydrauliczne, które umożliwiają bezstopniowe jego podnoszenie i rozładunek na środki transportu do wysokości 3,15 m. Kombajn może pracować na plantacjach o szerokości międzyrzędzi 67,5-75,0 cm przy prędkości roboczej 2-6 km/godz., przy czym na glebach dobrze odsiewalnych i niezakamienionych prędkość może być większa. D Obsługę, poza kierowcą, stanowi 1-4 robotników przy stole przebierczym. Na dużych plantacjach można uzyskać wydajność eksploatacyjną 0,25 ha/godz. Rys. 1. Kombajn Z 643/1 Bolko z workownicą i możliwością podbierania wykopanych ziemniaków dwurzędową kopaczką przenośnikową Rys. 2. Kombajn jednorzędowy Z 650/1 Pyra 1 do zbioru większych plantacji ziemniaków AKPiL Pilzno zmodernizował produkowany kombajn jednorzędowy Z 652 przydatny do zbioru dużych plantacji na terenach równinnych oraz pagórkowatych (rys. 3). Jest to maszyna zaczepiana, wyposażona w podłużne i poprzeczne przenośniki odsiewające, stół przebierczy i zbiornik o pojemności 3200 kg opróżniany przenośnikiem podło-

3 Ziemniak Polski 2008 nr 3 3 gowym. Może pracować na plantacjach o szerokości międzyrzędzi 75,0-90,0 cm z prędkością do 6 km/godz., uzyskując wydajność do 0,30 ha/godz. Regulowany rozstaw kół jezdnych pozwala na łatwe dostosowanie do rozstawy międzyrzędzi. Wymaga do współpracy ciągnika o mocy > 80 KM. Maszyną do zbioru ziemniaków o największej wydajności w kraju jest bezzałogowa dwurzędowa kopaczka ładująca Z 650/2 Pyra 2 (rys. 4). Ma prostą budowę i jest łatwa w eksploatacji; może uzyskać wydajność eksploatacyjną 0,3-0,5 ha/godz. Na całej długości przenośnika odsiewającego zainstalowano mimośrodowe wibratory napędzane hydraulicznie, które powodują drgania, dzięki czemu bulwy są dokładnie oczyszczone i bez uszkodzeń. Skrzynia biegów umożliwia ustawienie trzech prędkości pracy przenośników dla różnych warunków glebowych. Porost jest oddzielany dzięki systemowi podwójnych ogumionych taśm z odpowiednio ukształtowanymi prętami palcowymi. Łatwa regulacja tych elementów nie pozwala na zapychanie kopaczki lub awarie. Na końcu przenośnika odsiewającego długa taśma palcowa, obracająca się w kierunku przeciwnym do nachylenia, zapewnia dokładne oczyszczenie bulw z drobnych zanieczyszczeń. Kopaczka jest wyposażona w szeroki, napędzany hydraulicznie przenośnik ładujący na wysokość do 3,65 m na przyczepę poruszającą się równolegle obok kopaczki. Regulowane nachylenie przenośnika zapewnia równomierne napełnienie przyczepy przy małej wysokości spadku bulw, co minimalizuje uszkodzenia. Kopaczka ładująca Pyra 2 może pracować w rozstawie międzyrzędzi 75,0-90,0 cm, na polach o niewielkim zakamienieniu, z prędkością 6-10 km/ godz. Wymaga do współpracy przyczep o dużej ładowności oraz ciągnika o mocy > 90 KM. Rys. 3. Kombajn jednorzędowy Z 652 AKPiL do zbioru większych plantacji ziemniaków Rys. 4. Dwurzędowa kopaczka ładująca Pyra 2 do zbioru ziemniaków na dużych plantacjach Na rynku krajowym pojawiają się nowe i używane maszyny firm zachodnich, o dużej wydajności, do zbioru ziemniaków z większych plantacji. Są to na ogół dość drogie nowoczesne dwurzędowe kopaczki ładujące oraz jednorzędowe i dwurzędowe kombajny do zbioru bezpośredniego lub dwufazowego. Kombajny te są wyposażone w separatory brył i kamieni, urządzenia oczyszczające ziemniaki oraz takie zabezpieczenie izolacyjne przenośników odsiewających, stołów przebierczych oraz zasobników, aby bulwa nie stykała się z metalową częścią maszyny. Niektóre kombajny do zbioru bezpośredniego lub dwufazowego są wyposażone w sterowane elektronicznie separatory brył i kamieni oraz wirujące szczotki do oczyszczania ziemniaków. Ich zasobniki są wyścielone gumą lub grubą folią, a przenośniki podające do zbiornika lub na środki transportu wyposażone w czujniki ustalające wysokość spadku. Niektóre kombajny typu Bergman, Imac, Samro, Wisent, Wühlmaus, Reekie i Prestige są wyposażone w kamery wideo i monitor, pozwalające na bieżący podgląd ważniejszych zespołów roboczych. Dodatkowe wyposażenie kombajnów w wymienione urządzenia oraz w elektronikę i komputer z rejestracją powierzchni i plonu ziemniaków powoduje wzrost ceny, jednak są one opłacalne dla rolników specjalistów użytkujących

4 4 Ziemniak Polski 2008 nr 3 maszyny zespołowo lub kółek maszynowych, które gwarantują pełne sezonowe wykorzystanie. Rys. 5. Dwurzędowa kopaczka ładująca Kverneland podczas zbioru ziemniaków Wśród maszyn zagranicznych do zbioru ziemniaków na uwagę zasługuje także wysoko wydajna norweska dwurzędowa kopaczka ładująca firmy Kverneland (rys. 5). Jest ona stosunkowo lekka, oparta na lekkim podwoziu ramowym i prosta w obsłudze, może pracować w różnych warunkach glebowych. Największym zainteresowaniem cieszy się typ kopaczki w wersji ze stołem przebierczym i obudowanym podestem dla czterech robotników. Na glebach pozbawionych kamieni i brył kopaczka Kverneland może pracować w wersji bezzałogowej bez stołu przebierczego z oddzielaczem porostu. Charakteryzuje się bardzo dużą wydajnością pracy przy minimalnych uszkodzeniach mechanicznych bulw. Posiada trzyczęściowe lemiesze z regulowaną kontrolą głębokości kopania i urządzeniem do wyrywania łęcin. Główny przenośnik odsiewający, o szerokości 1,50 m i długości 3,30 m, jest powlekany otulinami gumowymi. Oprócz górki palcowej zastosowano dodatkowo ogumione gładkie i spiralne wałki usuwające zanieczyszczenia, których szybkość pracy oraz kąt nachylenia można łatwo regulować. Do usuwania porostu służy taśmowy oddzielacz. Bulwy są podawane przenośnikiem łańcuchowym o szerokości do 0,75 m bezpośrednio na przyczepę na wysokość do 3,50 m. Szybkość napędu przenośnika ładującego oraz jego nachylenie są regulowane hydraulicznie. Na końcu przenośnika znajduje się kosz wysypowy umożliwiający dokładne rozmieszczenie ziemniaków na przyczepie. Dla bardzo dużych plantacji produkuje się w krajach zachodnich czterorzędowe kombajny samobieżne (Reiner, Wühlmaus, Dewulf i Grimme) dostosowane do zbioru bezpośredniego lub dwufazowego, wyposażone w duże zasobniki o pojemności do 10 ton lub wysoko wydajne podajniki na środki transportu (rys. 6). Do tych maszyn podwieszone są z przodu rozdrabniacze łęcin lub wałki wyrywające i usuwające porost z redlin. Wysoka wydajność maszyn przy pełnej kontroli i regulacji ważniejszych zespołów roboczych z komputera zainstalowanego w komfortowo wyposażonej kabinie to teraźniejszość nowoczesnego zbioru ziemniaków na dużych areałach. Wszystkie rozwiązania techniczne dokonujące się w nowoczesnych maszynach do zbioru ziemniaków prowadzą do uzyskania lepszej jakości plonu, zwiększenia wydajności i niezawodności urządzeń i zespołów roboczych oraz poprawy komfortu pracy zatrudnionych osób. Rys. 6. Samobieżny czterorzędowy kombajn Dewulf z rozdrabniaczem łęcin podczas zbioru Do bezpośredniego zbioru ziemniaków, szczególnie na dużych plantacjach, w coraz większym stopniu stosuje się 2- i 4-rzędowe kopaczki ładujące lub samobieżne kombajny wyposażone w urządzenia elektroniczne czy komputer do automatycznego sterowania wieloma zespołami roboczymi łącznie z rejestracją w sposób ciągły plonu bulw. Dwurzędowe kopaczki ładujące firm Grimme, Amac, Reekie, AVR Prestige lub Kverneland na glebach dobrze odsiewalnych mogą uzyskać wydajność do 1 ha/godz. przy minimalnych uszkodzeniach mechanicznych bulw, a nakłady pracy wraz z transportem nie przekraczają 10 rbh/ha.

5 Ziemniak Polski 2008 nr 3 5 a coraz większą skalę, szczególnie przy reprodukcji ziemniaków nasiennych lub do przetwórstwa spożywczego, stosuje się w Unii Europejskiej i USA zbiór dwufazowy, polegający na wykopaniu bulw w godzinach rannych kopaczką rzędującą, która jednocześnie oczyszcza z łęcin i brył pas pola, i pozostawieniu ich w wałach (rys. 7). Następnie, po 3-4 godzinach, gdy ziemniaki ogrzeją się i obeschną na powierzchni pola, są zbierane specjalnymi kombajnami o szczotkowym, wałkowym lub łopatkowym zespole podbierającym. Kombajny do zbioru dwufazowego mają krótsze odsiewacze przenośnikowe i bardzo pojemne zasobniki do 9 ton. Rys. 7. Dwufazowy zbiór ziemniaków wykopanych kopaczką kombajnem Grimme Do zasobników ziemniaki spadają z małej wysokości, a elektronicznie regulowane zsypy kaskadowe ustalają wysokość spadku na środki transportu do 30 cm. Przy dwufazowym sposobie zbioru oprócz ograniczenia uszkodzeń mechanicznych bulw o połowę nakłady robocizny zmniejszają się do rbh/ha. Na polach z małą ilością brył i kamieni kombajny mogą pracować z prędkością do 12 km/godz. i uzyskiwać wydajność 0,8-1,0 ha/godz. Dwufazowy zbiór ziemniaków z wykorzystaniem maszyn produkcji zachodniej jest stosowany już także w Polsce przez firmy nasienne i hodowlane oraz dzierżawców kooperujących z zakładami przetwórstwa ziemniaczanego. Metodą dwufazową można zbierać ziemniaki nasienne uprawiane w technologii zagonowej. Dwufazowy zbiór ziemniaków jadalnych i z plantacji nasiennych jest zalecany na glebach lekkich i średnich, niezakamienionych i dobrze odsiewalnych. Niektóre typy kopaczek rzędujących są wyposażone w urządzenia oczyszczające z resztek zielonych lub wyschniętego porostu walce lub łańcuchy do wyrywania i rozdrabniania. Zaletą dwufazowego zbioru ziemniaków jest także wyższa dzienna wydajność maszyn zbierających i lepsza jakość zbieranego plonu. Literatura 1. Banasiak J Agrotechnologia. PWN Warszawa; 2. Dulcet E Podstawy agrotechnologii. Wydaw. UTP Bydgoszcz; 3. Jabłoński K Nowe technologie uprawy ziemniaka uprawa zagonowa. Inż. Rol. 1 (61): 75-83; 4. Jabłoński K Technologia uprawy ziemniaków jadalnych i przemysłowych. [W:] Produkcja ziemniaków. Pr. zbior. Pod red. J. Chotkowskiego. Wydaw. Wieś Jutra Warszawa: ; 5. Jabłoński K., Czerko Z Zbiór i przechowywanie ziemniaków. Wydaw. Fundacja Rozwój SGGW Warszawa; 6. Szeptycki A Mechanizacja potrzeby i ich zaspokajanie w nawiązaniu do struktury agrarnej gospodarstw uprawiających ziemniaki. Biul. Inst. Ziemn. 45: 51-64; 7. Szeptycki A Efektywność postępu technicznego w technologiach towarowej produkcji ziemniaków Inż. Rol. 1 (34): 128 s. P o l e c a m y n o w ą k s i ą ż k ę Produkcja nasienna i przechowalnictwo ziemniaków. Pr. zbior. pod red. Jacka Chotkowskiego. Wyd. Wieś Jutra, Warszawa 2008, 100 s. Cena: 10,- zł Podręcznik zawiera wyniki najnowszych badań IHAR oraz innych placówek naukowych dotyczące produkcji nasiennej i przechowalnictwa ziemniaków. Oprócz rynkowych czynników odbudowy nasiennictwa i kryteriów doboru odmian do uprawy omówiono zasady technologiczne produkcji nasiennej, w tym na potrzeby produkcji ekologicznej, oraz technologię i organizację prawidłowego przechowywania ziemniaków. Książka adresowana jest do producentów sadzeniaków, firm hodowlanych i nasiennych, pracowników służb nasiennych i doradczych, firm obrotu i przetwórstwa oraz uczniów i studentów.