logo SPU
Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra
Mechanizačná fakulta
Katedra strojov a výrobných systémov

Tr. A. Hlinku 2

949 76 Nitra
tel:037/6511 751-4 , 037/6512 251-4
fax:037/6511 560
 

Zber kukurice

Kukurica (Zea mays L.) je plodinou s veľmi významnými hospodárskymi vlastnosťami na základe ktorých možno kukuricu použiť vo výrobe širokého spektra krmív. V podmienkach Slovenska pestovateľská výmera tejto plodiny pestovanej na zrno, by sa mala dostať na úroveň 134 000 ha. Za týchto predpokladov pri priemernej úrode zrna 6,0 až 6,3 t.ha-1 môže slovenské poľnohospodárstvo vyprodukovať ročne 804 000 – 844 200 ton zrna. Takéto množstvo dopestovaného zrna by malo stačiť na výrobu potrebného množstva jadrových krmív a celého sortimentu potravinárskych produktov.

V pestovateľských systémoch výroby kukurice boli v posledných rokoch zaznamenané výrazné zmeny. Zásluhou využívania systémových a účinných herbicídov, ako aj racionálnym využívaním techniky pre redukované spracovanie pôdy a sejbu, bolo možné zvýšiť efektívnosť a rentabilitu výroby zrna kukurice. Bez ohľadu na používané pestovateľské technológie finálnou operáciou technologického postupu je zber. V súčasnej dobe môžeme diferencovať

Napriek tomu, že kukurica na zrno je jednoznačne zaraďovaná do kategórie obilnín a pre samotnú pracovnú operáciu priameho zberu sa využíva obilný kombajn, predsa len technické a technologické zabezpečenie zberu sa vyznačuje špecifickými odlišnosťami.

Zber kukurice na zrno sa uskutočňuje v štádiu žltej (úplnej) fyziologickej zrelosti pri obsahu sušiny v zrne 60-62 %. Povrch zrna by mal byť lesklý a tvrdý, pričom samotné zrno by malo mať v spodnej časti stmavnutú vrstvu vyjadrujúcu ukončenie procesu ukladanie živín.

Z hľadiska obmedzenia strát zrna pri zbere je dôležitý termín začiatku zberu. Tento termín sa odporúča posunúť tak, by sa zabezpečilo úplne dozretie zrna a zníženie jeho vlhkosti na hodnotu 18-20 %, čo však v mnohých prípadoch je spojené s rizikom zhoršenia poveternostných podmienok. Kukurica pestovaná a zberaná na zrno vyžaduje dôslednú prípravu zberových prác. Výkonnosť zberovej linky vrátane plynulej dopravy pozberaného zrna musí byť zladená s disponibilnou kapacitou pozberového spracovania. Za optimálny agrotechnický termín zberu možno považovať obdobie od 10. septembra do 30. októbra. V rámci určitých pestovateľských podmienok by sa zber mal ukončiť za 25 až 30 dní.

Zber kukurice na zrno by sa mal začať pri vlhkosti zrna vhodnej pre daný spôsob a technológiu zberu, prípadne pozberovú úpravu. Pri zbere s výmlatom zrna (a jeho následným sušením) sa požaduje vlhkosť zrna do 30%, maximálne 35%; pre uskladňovanie v hermetických vežiach nemá zberová vlhkosť zrna prevyšovať 30 %; pri delenom zbere kukurice (CCM) môže byť vlhkosť zrna 35 až 45 %. Pri zbere treba ďalej zohľadňovať morfologické zvláštnosti hybridov.

Výhodou neskoršieho zberu sú spravidla nižšie náklady na dosušovanie vlhkého zrna kukurice. Konkrétny termín zberu kukurice na zrno preto závisí od aktuálnych poveternostných podmienok, od rizika zhoršenia počasia ako aj od disponibilných sušiarenských a skladovacích kapacít.

Zber kukurice na zrno sa v našich podmienkach vykonáva pomocou obilných kombajnov. Tieto stroje sú určené pôvodne pre zber hustosiatych obilnín a sú konštrukčne riešené tak, aby jednotlivé pracovné mechanizmy zabezpečili kosenie porastu, výmlat a separáciu obilnej hmoty. Porast kukurice na zrno sa svojimi charakterom líši od porastu hustosiatych obilnín a preto je potrebná určitá úprava obilného kombajnu pre zber kukurice na zrno.

Pre zber kukurice na zrno sa používajú obilné kombajny vybavené zberovými riadkovými adaptérmi. Takáto zostava obilného kombajnu umožňuje zabezpečiť dve technológie zberu odlišujúce sa výsledným získaným produktom:

    - zber neodlistených šúlkov kukurice s ich následným výmlatom v mláťacom mechanizme obilného kombajnu. Výsledným produktom v zásobníku obilného kombajnu je čisté a nepoškodené zrno kukurice.
    - zber neodlistených šúlkov kukurice s ich následným podrvením v mláťacom mechanizme obilného kombajnu. Výsledným produktom v zásobníku obilného kombajnu je zmes častíc zrna a vretien kukurice s obsahom hrubej vlákniny 4-8 %(CCM Corn Cob Mix).

Zber kukurice na zrno obilnými kombajnmi

Adaptér na zber kukurice je pripojovaný ku na čelnú stranu skrine šikmého dopravníka obilného kombajnu po demontovaní žacieho stola. Umožňuje zberať porast kukurice pestovaný s medziriadkovou vzdialenosti 0,7 - 0,8 m. V súčasnej dobe sortiment adaptérov nie je veľmi široký - dominujú 4-, 6- a 8- riadkové adaptéry nesklopnej konštrukcie. Výnimočne sa používajú až 12-riadkové adaptéry sklopnej konštrukcie.

Princíp práce adaptéra obilného kombajnu pre zber kukurice na zrno spočíva vo vťahovaní stebla medzi odlamovacie valce resp. lišty, v oddelení šúlka od stebla s následnou dopravou kukuričných šúľkov do priestoru priebežnej závitovky. Steblá rastlín kukurice podrvené drvičom stebiel umiestneným v zadnej časti pod adaptérom. Podrvená hmota stebiel je pritom voľne rozmetaná po povrchu poľa. Iba zriedkavo sa podrvená hmota ukladá do riadku vhodného na zber. Optimálna pracovná rýchlosť obilného kombajnu vybaveného adaptérom pre zber kukurice je v rozmedzí 6 - 10 km.h -1, pričom straty zrna u nových kombajnov nepresahujú 2 %.

Úprava obilného kombajnu pre zber pozostáva z viacerých krokov a má nasledovný obsah:

1. výmena žacieho stola – adaptér na odlamovanie šúľkov sa namontuje na obilný kombajn na miesto žacieho stola.

Samotný adaptér obilného kombajnu pre zber šúľkov kukurice pozostáva spravidla z nasledovných komponentov (obr.1): delič, unášacie reťaze, usmerňovací kužeľ, odlamovacie valce, protiostrie, kryt, priebežná závitovka, spodný predlohový hriadeľ adaptéra, šikmý dopravník

Súčasťou prispôsobenia obilného kombajnu pre zber kukurice musí byť aj nastavenie výšky odlamovacích valcov nad povrchom poľa. Nastaviť treba aj vzdialenosť medzi odtrhávacími lištami a to v závislosti od priemeru stebla a šúlka. Moderné adaptéry pre zber kukurice umožňujú nastavovať túto vzdialenosť priamo z kabíny obilného kombajnu. Odlamovacie valce môžu byť riešené s unášacou reťazou, s odlamovacími a preťahovacími valcami, s kombináciou odlamovacích a preťahovacích valcov prípadne s odlamovacími lištami.

Riešenie talianského výrobcu OLIMAC uplatnené na adaptéroch Drago dostalo prívlastok “inteligentné” – umožňuje totiž automatické a priebežné nastavovanie vzdialenosti medzi odlamovacími valcami v závislosti od hrúbky stebla a to nezávisle pre každý zberaný riadok. Takýto systém perfektne stláča každé steblo v ľubovolných pracovných (vlhkostných)podmienkach a spoľahlivo odlamuje šúlok. Automatické regulovanie vzdialenosti tak prispieva k nižším zberovým stratám, ale aj k úsporám pracovného času, k vyššej produktivite a k menšej záťaži obsluhy.

Značne progresívnym riešením odlamovania šúlkov sa vyznačuje 3-valcová konštrukcia systému Rota Disc popredného nemeckého výrobcu GERINGHOFF (obr.2). Kombinácia dvoch lopatkových a jedného profilovaného valca umožňuje pri relatívne nízkej vstupnej rýchlosti šúľok opatrne odlomiť a zabrániť tak stratám zrna a poškodeniu šúľka. Na takéto poškodenie sú obzvlášť citlivé nové výkonné hybridy. Rýchlootáčajúce sa drviace nože s dlhou reznou hranou sú schopné dokonale porezať kukuričné steblá. Väčšina častíc stebiel je pritom porezaná v pozdĺžnom smere, čo priaznivo napomáha ich rozkladu v pôde.

2. úprava mláťacieho ústrojenstva:

- zníženie frekvencie otáčania mláťacieho bubna na 350 až 600 ot.min-1 čo zodpovedá obvodovej rýchlosť mláťacieho bubna 11 až 18 m.s-1. takáto frekvencia otáčania vy odporúča pri výmlate kukurice s vlhkosťou zrna do 30 %. Pri vyššej vlhkosti je mimoriadne dôležité znížiť pojazdovú rýchlosť, tak, aby došlo k odlahčeniu mláťacieho mechanizmu. Obvodovú rýchlosť mláťacieho mechanizmu možno pritom nepatrne zvýšiť, avšak pri sústavnom sledovaní stupňa poškodzovania zrna.

- demontáž resp. zakrytie lapača kameňov,

- vyplnenie medzimlátkového priestoru mláťacieho bubna plechovými vložkami zamedzujúcimi možnosť vstupu šúlkov do mláťacieho bubna,

- nastavenie vstupnej a výstupnej medzery medzi košom a bubnom.

3. úprava čistidla:

- montáž prídavných stupňov na stupňovitú dosku čistidla,

- výmena sít v čistiacom mechanizme (žaluziové sito sa nahradí Graeplovým sitom, spodné sito sa vymení za sito s otvormi o priemere 16 mm),

- frekvencia otáčania rotora ventilátora sa nastaví na hornú hranicu regulovateľného rozsahu.

Delený zber kukurice obilnými kombajnmi (metóda CCM – zmes zrna a vretien)

V prípade, že obilný kombajn bude použitý pre zber kukurice metódou CCM je nevyhnutné uskutočniť také úpravy výsledkom ktorých bude získanie odlišného produktu – drvenice. Pre tento účel je nevyhnutné zvýšiť frekvenciu otáčania mláťacieho bubna na hodnotu 950-1300 min-1, výmena mláťacieho bubna s mlatkami za bubom s mláťacími tyčami, úprava vstupnej a výstupnej medzery (vstup/výstup: 45/20 mm), výmena sít za sitá s väčšími otvormi, špeciálnymi pre technológiu CCM, zníženie otáčok ventilátora na ¼ maximálnych otáčok.

Na obr. 3 je znázornená technologická schéma zberu kukurice metódou CCM. V tejto schéme zaujíma dôležité miesto zariadenie na šrotovanie drvenice. S progresívnym riešením šrotovania drvenice prišla česká firma Daňhel z Týna nad Vltavou, ktorá vyvinula traktorový prívesný šrotovník s veľkoobjemovou násypkou. Násypka s objemom 9 m3 zodpovedá zásobe zrna zo zásobníka aj tých najvýkonnejších obilných kombajnov. Obilný kombajn môže celý obsah svojho zásobníka vyprázdniť do násypky šrotovníka priamo na poli. Vynášacia závitovka vynáša drvenicu zo spodnej časti násypky v šikmom smere do samotného šrotovníka, kde dochádza k zošrotovaniu drvenice. Šrotovník s výkonnosťou 30t.h-1 je schopný zošrotovať plný objem svojho zásobníka asi za 12-13 min a naplniť pripravený dopravný prostriedok určený pre odvoz šrotu na miesto konzervovania.

Systém troch výmenných sít použitý na šrotovníku CCM Grinder umožňuje regulovať jemnosť šrotovania podľa požiadaviek na určenie šrotu. Zmena intenzity dávkovania drvenice do šrotovníka sa zabezpečuje reguláciou otáčok hydromotora. Súčasťou šrotovníka je aplikátor pre dávkovanie konzervačného prípravku do cyklónu, kde dochádza k zmiešavaniu prípravku so šrotom.

Pre pohon šrotovníka CCM Grinder je potrebné použiť traktor s výkonom 135 kW vybaveným vývodovým hriadeľom s 1000 min-1.

Šrotovník CCM Grinder možno pochopiteľne použiť aj v stacionárnych podmienkach v blízkosti miesta konzervovania kukuričného šrotu. V takomto prípade sa kukuričný šrot priamo podáva do zariadenia plniaceho či už silážne vaky alebo vzduchotesné silá.

Zber celých rastlín kukurice zberovou rezačkou (metóda LKS – zmes zrna, vretien a listeňov)

Jedným zo spôsobov ako zabezpečiť dostatočne kvalitné krmivo pre vysokoprodukčné dojnice je zber celých rastlín kukurice s olistenými šúľkami pomocou zberovej samohybnej rezačky. Následné silážovanie porezanej kukuričnej hmoty so značným podielom mechanicky narušených kukuričných zŕn umožňuje vyrobiť veľmi kvalitnú kukuričnú siláž. Takáto siláž obsahuje značné množstvo energie z kukuričného zrna v podobe kukuričného škrobu. Hmota zberaného porastu kukurice obsahuje 60 až 70 % kukuričných zŕn, podiel sušiny by mal byť asi 50 – 60 % a obsah hrubej vlákniny v sušine asi 11 %. Získaná vláknina s obsahom pektínu má veľmi dobrú stráviteľnosť. Produkcia NEL dosahuje hodnotu 70 000 MJ.ha-1, čo je síce o 23 % menej ako zo siláže vyrobenej zo zelených rastlín kukurice, avšak o 40 % viac ako z čistého kukuričného zrna.

Z hľadiska organizačného zber kukurice metódou LKS sa uskutočňuje spravidla o 14 až 21 dní skôr ako zber kukurice na zrno. Tým sa vytvárajú predpoklady pre menej rizikové konzervovanie pozberanej hmoty. S porovnaní so zberom kukurice na zrno metóda LKS znižuje zberové straty až o 20 %, pretože dochádza k zberu celých šúľkov. Pri klasickom kombajnovom zbere kukurice na zrno zostávajú totiž na vretenách nedostatočne vyvinuté zrná v hornej časti šúľka a tie po v podobe strát opúšťajú zberový stroj.

Z hľadiska technického, za základné predpoklady uplatnenia zberu kukurice metódou LKS sa považujú:

- výkonná samohybná zberová rezačka vybavená mnohonožovým rezacím bubnom s veľmi krátkymi delenými nožmi, zostavenými do štyroch sekcií vzájomne posunutými a s ostrým rovnobežným s osou bubna,

- rezacie ústrojenstvo rezačky je doplnené o nastaviteľné drhlíkové dno a drviace valce (corn cracker). Tieto valce s priemerom napr. 218 mm a uložené nad sebou zabezpečujú drvenie zŕn nachádzajúcich sa v kukuričnej hmote. Tieto valce nemajú rovnakú frekvenciu otáčania – spodný valec má o 21 % vyššiu frekvenciu otáčania ako horný valec. Medzeru medzi valcami možno nastavovať z kabíny v závislosti od stavu zberanej hmoty.

Z hľadiska agronomického je dôležitý správny výber hybridu, porast kukurice zberaný metódou LKS nesmie byť zaburinený a napadnutými chorobami.

Obr. 5 znázorňuje varianty zberu kukurice metódou LKS.

Zber kukurice metódou LKS umožňuje dosiahnuť finálnu podobu produktu (kukuričného šrotu) priamo na poli. V kombinácií s výkonnou dopravou vytvára predpoklady pre urýchlené plnenie priestorov v ktorých sa uskutočňuje konzervovanie. Pre konzervovanie kukuričného šrotu sa najlepšie osvedčujú PE vaky plnené plniacim lisom napr. typu ROTO-PRESS, AG-Bag a p. Vysoká výkonnosť plniacich lisov, nadväzujúca na výkonnosť zberacích rezačiek, vytvára predpoklady pre urýchlené naplnenie vakov. Tým sa vytvára vhodné anaerobného prostredie potrebné pre procesy konzervovania. Zároveň sa minimalizujú celkové straty na úroveň nepresahujúcu 5 %.

Vystavené 5. 8. 2003

Autor textu: prof. Ing. Ladislav Nozdrovický, PhD.