Skladování osiv Ing. Jiří Bradna, Ph.D. VÚZT, v.v.i.
Sklizeň množitelských porostů Optimální termín sklizně: stupeň zralosti optimální podmínky pro sklizeň potřeby posklizňového ošetření Sklizeň předčasná - asimiláty, fytohormony a enzymy, poškozování Sklizeň pozdní - zásobní látky, porůstání, sklizňové ztráty Sklizeň za vlhka (nebezpečí samozahřívání, mechanické poškození) Sklizeň za extrémního sucha (mechanické poškození) Zásady: zabránit poškozování sklízeného semenného materiálu zabránit nežádoucímu pomíchání nebo znehodnocení
Sklizeň množitelských porostů Způsob sklizně (vysoce významný vliv na kvalitu osiva): jednofázová dělená (dvoufázová) postupná Poškozování semen - mechanické: vlhkost semen technologie sklizně stav a seřízení sklízecí techniky náchylnost druhu a odrůdy Typy mechanického poškození: makroskopické (zpravidla odstranitelné - čištění) mikroskopické (nevytříditelné) - vážná poškození v oblasti klíčku (může být dobrá klíčivost, ale špatná vzcházivost v půdě - infekce patogeny, průnik mořidel prasklými obaly)
Posklizňové a předseťové úpravy Posklizňové úpravy (čištění, třídění, kalibrace) Zvýšení uniformity semen sjednocením fyzikálních charakteristik (tvar, velikost, hmotnost) Předseťové úpravy osiv Zvýšení uniformity projevu semen (klíčivost, vitalita osiva)
Posklizňové a předseťové úpravy Čištění Úprava vlhkosti sušení Max. povolená vlhkost: obilniny 15 % (oves nahý, kukuřice, pohanka a proso 14 %) luskoviny 16 % olejniny - řepka 8 % slunečnice 8 % hořčice 10% sója 15 % jeteloviny 12 % (úročník, komonice 13 %) trávy 14 % řepa cukrová a krmná 15 % Třídění a kalibrace Moření Bakterizace
Fyzikální vlastnosti semen Rozdíly ve fyzikálních vlastnostech geometrické aerodynamické doplňkové absolutní a měrná hmotnost povrchové vlastnosti součinitel tření pružnost barva elektrické vlastnosti
Fyzikální vlastnosti semen hmotnost 1 m 3 úhel přirozeného sklonu ( o ) Pšenice 0,75 0,85 23 38 Žito 0,63 0,78 23 38 Ječmen 0,64 0,74 28 45 Oves 0,45 0,52 31 54 Kukuřice 0,70 0,80 30 40 Hrách 0,76 0,82 22 28 Bob 0,75 0,85 Řepka 0,60 0,80 Slunečnice 0,33 0,48
Čištění a třídění semen Rozdělování podle rozměrů semen délka - šířka (síta s kruhovými otvory) - tloušťka (podélné otvory) síta triéry - rozdělování na jamkových plochách Rozdělování vzdušným proudem (gravitace - vztlaková síla proudu vzduchu) Rozdělování podle třecích vlastností překulovače (závitový, plátnový, kotoučový) Rozdělování podle povrchových vlastností (elektromagnetické čištění - povrch semen hladký, drsný, vrásčitý) Rozdělování podle měrné hmotnosti pneumatický třídící stůl (vibrační pohyb, vzduch, sklon) nárazový třídič (měrná hmotnost, tření, pružnost) Rozdělování podle barvy (fotoelektrický třídič)
Sítový třídič Třídění zrnitých suchých, sypkých materiálů na soustavě sít (drobné a hrubé nečistoty) a čištění proudem vzduchu v následné aspirační skříni s recirkulací vzduchu (prachové a lehké polétavé nečistoty). Používá se v předčistírnách a čistírnách mlýnů, případně pro předčišťování zrna v silech.
Aspirační skříň s recirkulací Oddělování lehkých polétavých nečistot a částic prachu ze zrnitých materiálů (obilovin, luštěnin a kukuřice). Používá se v čistírnách mlýnů, případně pro předčisťování zrna v silech.
Kombinovaný třídič Používá se zejména v čistírnách na seťové obilí k vytřídění nežádoucích nečistot a příměsí, které se tvarem a délkou liší od obilí. Čištění je prováděno na rotačním sítě a trierovém válci.
Kombinovaný třídič 1 vpád zrna 2 výpad hrubých nečistot 3 výpad drobných nečistot 4 výpad příměsí 5 výpad čistého zrna 6 aspirace vpádu 7 aspirace skříně
Odkaménkovač Slouží k oddělení kaménků, skleněných a kovových částic od zrna suchou cestou na základě rozdílu měrných hmotností surovin. Materiál je přiváděn na nakloněné síto s vibračním pohybem. Z prostoru nad sítem je přiváděn vzduch, který vytváří fluidní vrstvu těsně nad sítem. Podle druhu tříděného materiálu je možno pomocí regulačních prvků seřídit vpád zrna, intenzitu prozdušňování (aspirace), sklon síta, úhel nastavení vibrátoru (úhel vrhu) a velikost rozkmitu.
Odkaménkovač
Triery a trierové stanice Používají se zejména v čistících linkách pro osiva, v čistírnách mlýnů na obilí a v linkách na třídění sladovnického ječmene. Slouží k vybírání příměsí a nečistot, které se tvarem a délkou liší od obilí. V čistícím procesu se trierové stanice zařazují za stroj, který odsazuje mimo jiné zejména kaménky. Vybírání se děje ve válcích, které mají důlkované pláště. Podle funkce se pláště triérů označují následovně: A vybírání delších a větších příměsí B vybírání kratších příměsí C kontrolní vybírání delších a větších příměsí (prodloužená část pláště A) D kontrolní vybírání kratších příměsí (prodloužená část pláště B)
Triery a trierové stanice
Závitový překulovač Rozdělování zrn podle třecích vlastností
Pneumatický třídící stůl (čištění osiv)
Rentgenový třídič normální anomální
Sušení osiv Aktivní větrání vrstvy semen atmosférickým vzduchem Aktivní větrání vrstvy semen předehřátým vzduchem Teplovzdušné sušení Vlastnosti sušícího média: předává část tepla sušenému materiálu (samo se ochlazuje) dosycuje se přijatou vodní parou (jeho vlhkost roste) odvádí pohlcenou vodní páru do ovzduší Nejdokonalejší konzervační metoda, nezbytná pro produkci kukuřice, slunečnice a řepky Kontinuální a definitivní proces (sterilizace) ihned po sklizni (konzervace v nejvyšší jakosti) U obilovin může zlepšit klíčivost sladovnických ječmenů
Teplovzdušné sušení I. Fáze ohřevu sušeného materiálu II. Fáze stálé rychlosti sušení III. Fáze poklesu rychlosti sušení Systém: souproudý - protiproudý příčněproudý Rychlost sušení závisí na: vlastnosti semen (struktura, chemické složení, druh vazby vody) tvaru a velikosti semen (velikost povrchu, průměr) počáteční a konečné vlhkosti styku materiálu se sušícím médiem vlhkosti a teplotě média konstrukci sušičky
Rozdělení sušiček podle sušeného materiálu Rozdělení sušiček: dávkové x kontinuální mobilní x stacionární obilní x kukuřičné šachtové sušičky - na obiloviny mobilní sušičky - na obiloviny pásové sušičky - na zeleninu, granule, digestát, výpalky, piliny, dřevní štěpku apod. skříňové sušičky - na ovoce, tabák apod. bubnové sušičky - na píci žlabové sušičky - na špatně sypné materiály, semena dýně, trávy apod. sušení odpadním teplem - rekuperace tepla
Šachtové sušičky pro malé výkony jedno věžové pro velké výkony dvou, tří a čtyř věžové pro ohřev vzduchu ohřívač nebo výměník pro odprašnění omezovač nebo centroodlučovač sušičky lze vybavit aktivní nebo pasivní rekuperací tepla
Věžové sušičky
Šachtové sušičky / horizontální Průtoková horizontální sušárna
Mobilní sušičky Mobilní věžová sušička namontovaná na podvozek Může pracovat kontinuálně i dávkově Hodí se jak na řepku, obilí, tak na kukuřici
Mobilní sušičky Pracovní prostor je tvořen svislou šachtou mezi vnější a vnitřní perforovanou stěnou, přičemž sušící vzduch prostupuje vrstvou materiálu napříč. Sušičky pracují dávkově po naplnění např. čelním nakladačem nebo samospádem z podjezdového zásobníku. Sušičky se hodí především na sušení kukuřice, slunečnice a řepky a obilovin tam, kde není posklizňová linka.
Mobilní sušičky Žlabové sušičky Pracují na principu nepřímého ohřevu přes spalovací komoru s hořákem na plyn, LTO, propan butan či zemní plyn a nebo teplo na sušení je zajišťováno pomocí teplovodních nebo horkovodních výměníků. Sušící žlab je otevřený nebo uzavřený a pohyb materiálu po dně sušícího žlabu je zajišťován pomocí hrabadel.
Kriteria teplovzdušného sušení druh a vlastnosti materiálu tepelná vodivost sušeného materiálu účel sušeného materiálu vstupní vlhkost třídění sušících dávek do skupin voda vázaná a volná hlídání tepot dle druhu sušených zrnin (osivo sušit max. na 45 o C) Zachování kvality zrna při sušení: teplota hořáku teplota náhřevu zrna teplota vzduchu (technický vliv) vychlazení odsušek rychlost sušení (do cca 7 %/h)
Sušení aktivním provětráváním Kritéria: výška vrstvy semen množství vzduchu teplota a relativní vlhkost vzduchu rychlost vzduchu procházejícího vrstvou semen vlhkost semen Koeficienty podle druhu semen: Semena pozvolně se sušící (hrách, bob, kukuřice) Semena rychle se sušící (řepka, trávy, cukrovka)
Sušení aktivním provětráváním
Sušení aktivním provětráváním
Moření osiv Účinný a efektivní způsob ochrany rostlin v systému s produkcí osiva ze zdravých porostů. Povinné moření uznaného osiva obilnin. Chemická látka: účinná proti patogenním organismům relativně netoxická pro rostliny neškodná pro lidi a zvířata stabilní po delší dobu (skladování) snadná aplikace levná Způsoby moření Kvalita moření: přemoření- toxicita podmořená semena - neúčinnost
Balení, adjustace a skladování osiv Typy obalů: pytle: - papírové (samouzavíratelné): 20-30 kg - jutové a tkané: 20-30 kg (50 kg) velkoobjemové vaky: 0,5-1,0 t kontejnery, ohradové palety kovové uzavřené obaly (malá balení) krabice (vnitřní obsah v sáčcích) polyetylenové rukávce (travní směsi, osivo cukrovky) malá balení (barevné papírové sáčky)
Povinné údaje na obalech osiv druh odrůda (mimo obchodní osivo) číslo partie apod. hmotnost nebo počet kusů obalu datum odběru vzorku pro zkoušení vlastností osiva druhy chemického ošetření další údaje (úpravy osiva) lhůta po kterou lze osivo uvádět do oběhu Adjustace - opatření obalů plombami a návěskami s požadovanými údaji Návěsky - úřední, pro mezinárodní obchod, ostatní
Skladování osiv snížení vlhkosti na bezpečnou hodnotu před uzavřením obalů skladování při nízké vzdušné vlhkosti a teplotě (pod 20 o C) dobré větrání zabezpečení proti škůdcům (roztoči, hmyz, hlodavci, ptáci) umístění obalů na suché podlaze (europalety) u ohradových palet zabezpečit provětrávání zabránit pomíchání a záměně každá partie uskladněna zvlášť opatřena partiovým štítkem
Skladování osiv
Skladování volně ložených zrnin Uskladněné zrno ve skladovacím prostoru nesmí ztrácet požadovanou kvalitu Skladovací prostory musí umožnit rychlý příjem zrna tak, aby se nesnižovala výkonnost vlastní sklizně Je třeba stanovit jednotkovou kapacitu zásobníků, respektovat podíl jednotlivých partií Maximální vlhkost potravinářských zrnin při naskladňování do skladovacích prostorů by neměla přesáhnout 20 % Vybavit skladovací prostory technologií intenzivního provzdušňování Proces intenzivního provzdušňování by měl být řízen automatikou (ovládání ventilátorů v závislosti na teplotě uskladněného zrna a relativní vlhkosti nasávaného vzduchu) Dlouhodobé skladování s intenzivním provzdušňováním odpadá nutnost přepouštění zrna snížení poškození
Skladování volně ložených zrnin Zásobníky vybavit kaskádovými brzdiči naskladňovaného zrna (zabránit poškození zrna pádem) Při skladování osiv pozor na samotřídění heterogenita Posklizňová linka musí být čistitelná Nepouštět do dopravních cest za sebou jiné plodiny (nevytříditelné) Zásadou je zrno v sile během celého podzimu vytrvale zchlazovat tak, aby i zrno v sile chladlo podobně jak chladne (klesá) průměrná okolní teplota Rozdíl teploty zrna a venkovní teploty by se měl větráním dohánět tak, aby nebyl větší než 5 o C. Takový postup zabrání kondenzaci ať už na střeše sila nebo ve vrchní vrstvě obilí. Zchladit obilí až pod 10 o C.
Skladování volně ložených zrnin K postupnému větrání využívat dobu, kdy vzduch je suchý a nejsou mlhy nebo déšť Pokud teplota v sile stoupá nebo je hodně vyšší než okolí, větrat bez ohledu ne okolní podmínky Větrat bez obav z navlhčení se může vždy, pokud je teplota v sile vyšší o 5 a více o C než je teplota vzduchu, přiváděného do sila k navlhčení nedojde Na prvním místě je nízká teplota a až na druhém vlhkost. Posklizňová linka musí zajistit příjem, předčištění a ošetření ve skladovacím prostoru nebo příjem a předčištění s možností přímé expedice Počet expedičních zásobníků musí být volen tak, aby jejich celková skladovací kapacita odpovídala minimálně dvoudenní výkonnosti čisticích a třídicích strojů
Konstrukce věžových zásobníků pro zrniny
Věžové zásobníky - systém LIPP Variabilní systém LIPP umožňuje výrobu ocelových válcových zásobníků. Zásobník je zhotoven z ocelového pásu šíře 495 mm, jakostní třídy 11 321, podélně stočeného do spirály. Tloušťka plechu je 2-4 mm podle průměru a výšky zásobníku. Vlastní montáž se provádí rovnou na betonovou základovou desku, ve které jsou vybudovány provzdušňovací a technologické kanály. Při výrobě odpadá svařování, nýtování a šroubování pláště zásobníků.
Typové rozměry věžových zásobníků systému LIPP
Věžové zásobníky - systém LIPP Provedení: Standard - všechny vnější ocelové konstrukční prvky a díly jsou opatřeny kompletním akrylátovým nátěrem. Ocelové konstrukce a prvky uvnitř sila jsou opatřeny epoxyesterovým nátěrem. Krytina je i při tomto provedení z pozinkovaného plechu. Pozink - plášť sila a střešní krytina jsou provedeny z pozinkovaného plechu, který je z venkovní strany opatřen ochranným nátěrem. Ocelové prvky a konstrukce jsou k plášti zásobníku šroubovány a ve stykovém místě izolovány pro zamezení vzniku korozního článku. Všechny ocelové prvky a konstrukce jsou chráněny nátěrem jako v předchozím provedení.
Věžové zásobníky - systém LIPP
Věžové zásobníky - systém DENIS-PRIVÉ Plášť zásobníků je z ocelových pozinkovaných segmentů, které jsou vzájemně sešroubovány. Segmenty jsou profilované - samonosné. Základní výška segmentu je 1,21 m. Výrobce nabízí tyto zásobníky s rovným dnem, tedy plášť zásobníků se staví na předem připravenou základovou desku, nebo menší zásobník s kuželovou výsypkou. S kuželovou výsypkou nabízí firma zásobníky o průměru 2,68; 3,57; 4,75; 5,34 a 6,23 m. Tyto zásobníky jsou postaveny na šesti ocelových podporách. S rovným dnem nabízí firma zásobníky o průměru 3,57 až 15 m o skladovací kapacitě 28-2 000 t uskladněného zrna.
Typové rozměry zásobníků systému DENIS-PRIVÉ
Věžové zásobníky systému DENIS-PRIVÉ
Malokapacitní stavebnicové věžové zásobníky s jehlanovitou výsypkou Zásobníky jsou určeny pro ošetřování a skladování potravinářských a krmných zrnin, malotonážních zrnin a osiv. Zásobníky jsou čtyřhranného průřezu, s jehlanovitou výsypkou. Plášť zásobníků je tvořen výztužným rámem, do kterého se z vnitřní strany zásobníků vkládá a na konstrukci pláště pomocí speciálních háčků připevňuje monofilová vložka.
Skladování zrnin Rekapitulace skladovací kapacity a měrných investičních nákladů na uskladnění 1 t zrna
Manipulace se zrninami Manipulace se zrnem je obecně zdrojem velkého mechanického poškození. Největší podíl dopravy ve stávajících linkách zajišťují: pásové dopravníky řetězové dopravníky (redlery) korečkové elevátory částečně i šnekové dopravníky
Manipulace se zrninami Je třeba u nově budovaných linek na příjem, ošetřování a skladování potravinářských zrnin volit takové dopravní cesty, které co nejméně poškozují dopravované zrno. Význam i malého snížení poškozování zrnin na dopravních cestách je podtržen tím, že jde o vícenásobnou manipulaci, takže výsledné poškození nemůže být tak zanedbatelné. Každé snížení poškození zrna na posklizňových linkách zvyšuje tržní produkci zrnin.
Pásové dopravníky Pásové dopravníky jsou nejšetrnějším principem pro horizontální dopravu zrna. Množství zlomků se pohybuje v rozmezí 0,01-0,03 %, celkové mechanické poškození se pohybuje v rozmezí 0,01-0,08 %.
Řetězové dopravníky (redlery) Jsou-li řetězové dopravníky provozovány při zatížení (tedy při jmenovité výkonnosti), je poškození zrna ještě přijatelné, při provozu naprázdno je poškození vysoké. Množství zlomků se pohybuje v rozmezí 0,09-0,13 %, celkové mechanické poškození se pohybuje v rozmezí 0,23-0,31 %, ale při nižší výkonnosti se celkové mechanické poškození pohybuje v rozmezí 1,78-1,98 %. Z naměřených hodnot plyne, že řetězové dopravníky (redlery) nemají tak výrazný sklon k vytváření zlomků, ale větší sklon mají k celkovému mechanickému poškozování dopravovaného zrna, zejména při výkonnosti podstatně nižší než je výkonnost jmenovitá. K poškozování dopravovaného zrna řetězovým dopravníkem dochází již při vstupu zrna do dopravníku, při jeho vlastní dopravě a při výstupu zrna z řetězového dopravníku. Velikost poškození zrna závisí i na délce řetězového dopravníku (redleru).
Řetězové dopravníky (redlery)
Korečkové elevátory Korečkové elevátory typu SANFON (7 korečků bez dna a 1 koreček se dnem) - množství zlomků se pohybuje v rozmezí 0,32-0,69 %, celkové mechanické poškození se pohybuje v rozmezí 0,26-0,45 %. U provedení STANDARD se množství zlomků pohybuje v rozmezí 0,48-0,71 %, celkové mechanické poškození se pohybuje v rozmezí 0,33-0,46 %. To platí při protiproudém plnění korečků. Při souproudém plnění korečků se množství zlomků pohybuje v rozmezí 0,63-0,85 %, celkové mechanické poškození se pohybuje v rozmezí 0,39-0,58 %.
Korečkové elevátory Korečkové elevátory mají spíše sklon k drcení zrna, tj. vytváření zlomků než k drobnějšímu mechanickému poškozování. Nejvyšší poškození dopravovaného zrna bylo zjištěno u korečkového elevátoru při souproudém plnění korečků. Zrno při souproudém plnění korečků je vystaveno vícenásobným nárazům na hrany korečků než je tomu při plnění proti korečkům. Na celkové poškozování zrna při dopravě korečkovými elevátory má vliv i technický stav korečkových elevátorů, především opotřebení korečků (např. čelní hrana korečků).
Korečkový elevátor - souproudé plnění korečků
Korečkové elevátory - plnění korečků hrabáním
Korečkové elevátory - plnění korečků násypným způsobem
Korečkové elevátory - brzdící clona v násypce
Šnekové dopravníky Šnekové dopravníky jsou zdrojem poškození především pro sladovnické ječmeny, kde se ulamují klíčky. Jde především o šnekové dopravníky s uzavřeným žlabem. Ve stávajících linkách jsou naštěstí využívány minimálně, ale v posledních letech se však opět do jednoduchých linek začínají zavádět. Množství zlomků se pohybuje v rozmezí 0,09-0,32 %, celkové mechanické poškození se pohybuje v rozmezí 0,63-1,58 %. Šnekové dopravníky s uzavřeným žlabem mají na rozdíl od korečkových elevátorů spíše sklon k celkovému mechanickému poškozování dopravovaného zrna než k vytváření zlomků. Poškození je způsobeno především třením dopravovaného materiálu o dopravní žlab.
Šnekové dopravníky
Šnekové dopravníky (s uzavřeným žlabem)
Šnekové dopravníky (trubkový)
Závěr Při manipulaci se zrnem a při jeho skladování je nutné předcházet mechanickému i biologickému poškození Maximální vlhkost skladovaného osiva nemá překročit 15% Osivo je potřebné aktivně provětrávat Při vyšší vlhkosti velmi opatrně dosoušet teplým vzduchem Oddělené skladování podle odrůd a partií Aktivní větrání je předpokladem udržení dobrého stavu skladovaného zrna V průběhu skladování je nutno pravidelně kontrolovat teplotu a vlhkost zrna Kontrolovat výskyt skladištních škůdců a v případě potřeby učinit potřebná opatření, aby nedošlo ke znehodnocení a ztrátám. Při veškeré manipulaci i při ošetřování semen luskovin (např. hrachu) je třeba zacházet především s osivem velmi šetrně, neboť při pádu z výšky větší než 1 m na tvrdý podklad dochází často k mikropoškození a nebo dokonce k půlení ve slupce. Je třeba rovněž volit vhodné dopravníky, aby zrno nepoškozovaly. Všechny tyto vlivy se pak odrážejí v kvalitě osiva.
Děkuji za pozornost Ing. Jiří Bradna, Ph.D. Výzkumný ústav zemědělské techniky, v.v.i. Drnovská 507, 161 01 Praha 6 Ruzyně www.vuzt.cz