У вирощуванні кукурудзи збирання та сушіння зерна належить до найважливіших технологічних операцій, а їх своєчасне виконання гарантує отримання максимального врожаю та високу якість продукції. Тому, плануючи сівбу, завчасно дбають про те, як проводитимуться ці роботи, забезпечуватимуться необхідною збиральною технікою та сушарками.
Однак останніми роками часто посіви культури лишають незібраними внаслідок різних причин. Найперше це те, що спочатку збирають іншу пізньостиглу культуру — соняшник, площі якого зросли. Тому до кукурудзи приступають пізніше, іноді — зимою. По-друге, це намагання знизити збиральну вологість зерна, а отже, зменшити витрати енергоресурсів на його сушіння. Мотивація такого підходу підсилюється тим, що заморожене зерно є начебто стійким до впливу різних чинників, наприклад, ураження хворобами, а також легко обмолочується під час збирання комбайнами. Проте на практиці аграрії отримують інший результат — втрата врожаю сягає 25–30% і більше, а зерно має низькі споживчі властивості. Адже не є секретом, що компанії, які займаються експортом, намагаються сформувати експортні партії зерна кукурудзи, зібрані в технологічно рекомендовані строки, але в жодному разі не пізніше, тим більше взимку. Тому зерно, заготовлене в такий спосіб, має вартість відчутно нижчу.
Що відбувається з кукурудзою, яку свідомо чи несвідомо лишають у полі?
По-перше, темпи підсихання зерна на рослині низькі й закономірно знижуються з кожним днем перебування в полі, залежно від вологості й стану качанів. За вологості 25–30% середньодобова вологовіддача у відносно сприятливих умовах не перевищує 0,3–0,4%, за вологості 18–23% вона становить 0,15–0,20%. Тож на кожні 3–4% зниження вологи треба чекати від 10 до 20 діб. Сприятливі умови — температура повітря вища за +10 °С та його відносна вологість не більша як 70%. За таких обставин рівноважна вологість зерна має наближатись до 14%.
По-друге, за зниження середньодобової температури повітря до +5…+6 °С і підвищеної відносної вологості до 80–90% вологовіддача зерна кукурудзи припиняється. Тримати таку кукурудзу на пні надалі стає необґрунтованим і означає втратити значну частину врожаю.
По-третє, існують науково обґрунтовані й практично підтверджені строки збирання гібридів кукурудзи після досягнення ними стану біологічної стиглості та придатності для комбайнового збирання. Тривалість збирання стиглого зерна не має перевищувати 15–20 діб, за подовження терміну втрати суттєво зростають і становлять понад 10%. До значущих втрат призводить полягання рослин, обвисання качанів, обсипання зерна, ураження його хворобами й шкідниками. До того ж негативна дія перестоювання посилюється за чергування морозів із відлигами, обмерзанні рослин кригою.
По-четверте, у разі опадів стиглі качани, що на рослинах, поглинають як крапельно-рідку вологу, так і водяні пари. В наших дослідах установлено, що вологість зерна внаслідок сорбції може підвищуватися на 1,5–2,5%. У зволоженому зерні відбуваються значущі фізико-фізіологічні зміни — зростає інтенсивність дихання, на що витрачається суха речовина, у результаті маса 1000 зернин зменшується на 8–12%. Зволожене зерно швидко уражають хвороби, погіршується його якість.
Особливо негативно впливає на зернівку чергування відлиг і морозів, що часто трапляється взимку. Такі гідротемпературні коливання знижують міцність зерна та його стійкість до ураження грибною інфекцією — насамперед пліснявими грибами виду Penicillium. Також установлено, що розвиток плісняви не припиняється навіть за мінусових температур повітря до –9…–10 °С за умови підвищеної вологості зерна.
По-п’яте, враховують питомі витрати пального в зерносушарках залежно від температури навколишнього середовища, а отже, від строків збирання-сушіння. Розрахунки показують, що у вересні середньодобова температура повітря за останні роки (2009–2020) становить 16,2 °С, у жовтні — 9,3 °С, листопаді — 4,9 °С. Отже, питомі й загальні витрати пального будуть різними й закономірно підвищуватимуться за пізніх строків збирання-сушіння, наприклад, у жовтні на 8,4%, листопаді — на 13,7%, порівнюючи з вереснем.
Економічні переваги різних строків збирання
Розрахунки науковців показують: якщо строки значно перевищують науково обґрунтований термін настання біологічної стиглості, визначений для кожного гібрида, то це призводить до втрат і низької економічної ефективності. Наприклад, чекаючи понад 20 діб на сухе зерно з вологістю 14%, маємо його втрати в межах 5–10% і в результаті нижчий урожай з 1 га.
Практика українських аграріїв свідчить, що, чекаючи на сухе зерно, незрідка застосовують зимове збирання кукурудзи, щоб комбайн міг працювати в полі. Зимою можна збирати зерно навіть із підвищеною вологістю, бо воно легко обмолочується в стані проморожування. Але проморожене зерно після збирання починає відтавати й потребує негайного сушіння на особливих режимах. Ці особливості мають обов’язково враховуватися як у технології сушіння, так і в роботі зерносушарки.
У разі сушіння промороженого зерна з низькою температурою спостерігається його запарювання. Суть запарювання в тому, що на поверхні холодної зернини під дією високих температур конденсується багато випареної вологи. Процес супроводжується зволоженням зернової маси, підвищенням її температури, погіршенням технологічних і насіннєвих властивостей зерна. Особливо часто запарювання відбувається через недостатній обсяг агента сушіння в шахтах сушарки.
Також за швидкого сушіння промороженого зерна виникає так зване «загартовування» оболонок зернин і втрата ними здатності пропускати водяні пари. Загартоване зерно має вигляд «скляного», при сушінні такого зерна різко знижується його швидкість, а також продуктивність зерносушарок, збільшується витрата пального.
Щоб запобігти запарюванню і загартовуванню промороженого зерна, його сушіння слід вести на м’яких режимах і невисокій швидкості. Для цього в шахтних прямопотокових сушарках потрібно знижувати температуру нагрівання зерна на 5 °С і агента сушіння на 15–20 °С від установлених нормативами для кукурудзи (табл. 1). У цих сушарках запарювання зерна можна уникнути, якщо у верхній її частині товщина шару зерна, що продувається, буде мінімальною, близько 100 мм, а швидкість агента сушіння — максимальною.
Таблиця 1. Нормативний температурний режим сушіння зерна кукурудзи в шахтних прямопотокових вітчизняних сушарках
У сушарках рециркуляційних запарювання і загартування виникає рідше, як порівняти з прямопотоковими. За рециркуляційного сушіння процес складається з кількох циклів, зокрема змішування зерна сухого нагрітого з вологим холодним, а також вилежування суміші. Унаслідок змішування-вилежування забезпечується м’якіший режим сушіння, а також відсутнє швидке нагрівання промороженого зерна.
У процесі сортування отримують різні за якістю фракції залежно від призначення зерна (продовольче, кормове, насіннєве). Для сортування застосовують різні зерносепаратори, які сепарують зерно за комплексом ознак (лінійний розмір, форма, маса 1000 зерен, питома маса зернини). За допомогою такого поглибленого очищення можна суттєво знизити вміст зерна, наприклад, ураженого хворобами (табл. 2).
Таблиця 2. Вплив очищення-сортування на вміст зерна кукурудзи, ураженого хворобами
Зберігання зерна кукурудзи зимового збирання
За нашими даними, таке зерно відрізняється посиленим диханням й інтенсивно витрачає суху масу, як порівняти із зерном, зібраним в оптимальні строки.
Микола КИРПА, д-р с.-г. наук
ДУ Інститут зернових культур НААН
