Химический состав зерна. Способы уборки урожая. Принципы установления сроков уборки

В состав зерна зерновых культур входят вода, органические и минеральные вещества, а также ферменты и витамины (табл. 1).

1. Химический состав зерна в процентах

Состав зерна может изменяться в зависимости от условий произрастания, уровня агротехники и сорта.

Вода в зерне находится в следующих видах: химически связанная, инертная, входит в состав молекул; физико - химически связанная вода входит в состав зерна в виде адсорбционной, осмотически поглощенной и структурной, которая теряет свойства перемещаться и участвовать в химических реакциях; механически связанная вода размешается в микро- и макрокапиллярах зерна, имеет свойства обычной воды и легко удаляется при сушке. В зависимости от климатических условий содержание воды в зерне колеблется в. пределах 10-30% и более. В Сибири сырое зерно при уборке содержит до 35-40% влаги и требует подсушки до воздушно-сухого состояния, т.е. до влажности 14-15% [6].

Белки в зерне делятся на простые и сложные: нуклеопротеиды, липопротеиды. Простые белки включают следующие фракции: альбумины (воднорастворимые), глобулины (растворимые в слабых растворах нейтральных солей), глиадины (растворимые в 70-80% -м этиловом спирте), глютенины (растворимые в слабых растворах кислот и щелочей). Глиадины и глютенины - основные клейковинные белки. Для хлебопечения лучше их соотношение 1:1. Клейковина представляет собой сгусток белковых веществ, остающихся после отмывания теста от крахмала и других составляющих частей. Количество клейковины колеблется у пшеницы от 16 до 50%. у ржи от 3,1 до 9,5% и у ячменя от 2 до 19%.

Содержание белка изменяется в зависимости от места выращивания: на юге больше белка, меньше крахмала, а в северной зоне зерно содержит больше крахмала. В условиях Сибири количество и качество белка зависят от времени и условий уборки. В фазу восковой спелости процент белка выше, чем при полной спелости.

В составе зерна хлебных злаков жир составляет 2-6% и в основном содержится в зародышах: пшеницы - 14%, ржи - 13°о. овса -26%. проса - 20%, кукурузы - 40%. Высокое содержание жира в муке вызывает ее быстрое прогоркание. Перед помолом у ряда культур, например, у кукурузы, зародыши удаляют и из них получают лечебное и пищевое масло. При вальцовом помоле пшеницы зародыши, имеющие меньший удельный вес и большую парусность на вейках, попадают в отруби, поэтому мука вальцового помола не прогоркает [5].

В состав зерна входят минеральные, или зольные, вещества: фосфор, калий, магний, кальций, натрий, железо, кремний, сера и хлор. В очень малых количествах имеются марганец, цинк, никель, кобальт и др. Эти элементы в составе различных органических соединений находятся в виде солей и кислот. Так, в золе зерна пшеницы содержится около 50% фосфора, 20% окиси калия, 18% окиси кальция, 12% магния.

Углеводы зерновых культур представлены в виде полисахаридов, среди которых большую часть составляет крахмал и меньшую - растворимые углеводы - сахара (2-3%). Основная часть оболочек - клетчатка, которая при размоле попадает в отруби.

В зерне хлебных злаков содержатся пигменты, придающие ему ту или иную окраску (профирины, каратиноиды, антоцианы и др.), - ферменты - амилаза, расщепляющая крахмал, липаза, расщепляющая жиры. В зерне присутствуют также витамины сложного и разнообразного химического состава А, В, В:, С, Д, РР, Е и другие, отсутствие или недостаток которых в организме нарушают обмен веществ. Агробиологическое состояние хлебов перед уборкой. Сроки и способы уборки

В процессе уборки очень важно правильно выбрать сроки ее проведения и определить ее начало, чтобы из-за слишком ранней уборки или опоздания не допустить значительных потерь зерна.

Уборка в Сибири бывает сильно затруднена из-за обильных осадков в конце июля - начале августа, которые нередко сопровождаются сильными ветрами. Высокорослые и слабоустойчивые к полеганию хлеба рано полегают. Это ухудшает условия налива, что приводит к получению щуплого, низконатурного зерна с низкой всхожестью и плохими хлебопекарными качествами. Полегание затягивает период созревания, а уже со средины августа начинается резкое снижение среднесуточных температур, вплоть до наступления ранних заморозков [3].

Обмолот сырого зерна с влажностью выше 25% приводит к сильному его травмированию. Любые травмы в области зародыша часто приводят к снижению или потере всхожести семян. Лучшая влажность зерна для обмолота 16-18%.

Для правильного определегия начала уборки требуется постоянный контроль за наступлением спелости. Самая высокая масса урожая у зерновых культур накапливается в средине восковой спелости. Лучшая всхожесть семян наблюдается в фазу тестообразной спелости, но слишком раннее начало уборки таких посевов приводит к получению семян с низкими урожайными свойствами.

Фазу спелости устанавливают в поле в одно и то же время (лучше утром после схода росы). Для этого отбирают 100 растений в разных местах поля, зерно вымолачивают вручную и определяют его спелость.

У зерновых культур в начале восковой спелости зерно светло-желтое, восковидной консистенции, легко режется ногтем, растения желтые, зеленую окраску сохраняют только верхние узлы. В средине восковой спелости на спинке зерна остается глубокий след от ногтя, а в конце восковой - остается едва заметный след. В полную спелость растение желтое, зерно твердое, режется ножом или раскусывается.

Особенно важно определять спелость по числу созревших зерен в соцветии у тех культур, созревание которых идет долго и неравномерно, а усыхание вегетативных органов отстает от созревания семян. Например, у гречихи и проса при полной спелости зерна листья остаются зелеными с влажностью 50-60%. Скашивание в валки этих культур начинают при созревании 75-80% зерен; у гороха при 50-60% хозяйственной спелости бобов и их бледно-желтой окраске.

Прямое комбайнирование проводится у неравномерно созревающих культур при достижении полной спелости 90-95% зерна.

Одним из мало распространенных методов определения спелости зерна является окрашивание колоса эозином. Для определения берут пробу в 15-20 колосьев с длиной соломины 15-20 см и ставят их а 1%-й водный раствор эозина, погружая на 10 см. Выдерживают 2-3 часа и по интенсивности окрашивания определяют фазу спелости: ярко-красное окрашивание колоса - начало восковой спелости; розовая окраска - средина восковой спелости; бледно-розовая окраска - восковая спелость: колос остается неокрашенным - полная спелость [2].

Самым точным методом становления спелости зерна является определение его влажности. В поле берется, проба зерна от 50 до 100 г я методом высушивания двух навесок по 20 г при температуре определяется потеря влаги до постоянной массы навески. Начало восковой спелости отмечается при влажности зерна 36-40%, средина восковой - 30-35%, восковая спелость 21-29% и полная спелость при достижении влажности зерна 18-20%.

Прямое комбайнирование в Сибири является основным способом уборки. Убирать лучше при влажности зерна 16-18%. При наступлении полной спелости биологический урожай и качество зерна не изменяются первые 5-6 суток, на 10-е сутки наступает «перезрелость», приводящая к заметному снижению массы 1000 зерен и ухудшению посевных и технологических качеств.

Даже при хорошей погоде через 10 суток после наступления полной спелости потери зерна от осыпания и снижения массы зерна составляют 15-20%.

Прямое комбайнирование лучше начинать при влажности зерна около 20-22%, сразу же проводя его очистку и сушку.

Раздельная уборка зерновых в Сибири позволяет ускорить уборочные работы на 5-10 суток. Наибольший сбор зерна обеспечивает скашивание в валки в фазе от средины до конца восковой спелости при влажности от 35 до 20%. В более сухих условиях период спелости, благоприятный для скашивания, длится 7-8 суток, а в закрытой (лесостепной), таежной и подтаежной зонах до 14-16 суток. Нельзя применять раздельную уборку на низкорослых (высота стеблей ниже 60 см), а также изреженных и низкопродуктивных посевах (менее 200 стеблей на 1 м).

На качество уборки оказывает влияние высота среза. Валок - должен быть широким, равномерным по толщине (без кучек) и непроваливающимся. Высота среза озимой ржи 18-20 см, яровых 12-15 см. Максимальная ширина валка 1,6-1,7 м, толщина 10-25 см.

Раздельная уборка связана с увеличением затрат на скашивание стеблестоя в валки, но при их подборке влажность убранного зерна нередко составляет 13-16%, что позволяет избегать затрат на его сушку и вполне оправдывает этот способ уборки.

Всхожесть семян, убранных раздельным способом в сухую погоду, бывает значительно выше, чем при прямом комбайнированип. Разумное сочетание прямого конбайнирования и раздельной уборки позволяет сокращать потери зерна [6].

Неблагоприятные условия уборки в Сибири привели к необходимости разработки способа обмолота зерновых культур на стационаре. Он основан на скашивании и подборе зерносоломистой массы урожая, подвозе ее на место предварительной подсушки активным вентилированием и обмолоте на стационарных комбайновых (молотильных) установках. Практическое осуществление стационарного обмолота связано с резким увеличением затрат, что и не позволило внедрить этот способ уборки.

Запаздывание с уборкой приводит к потерям биологической массы от стекания зерна. На 10-е сутки после наступления полной спелости масса зерна уменьшается на 12%, а на 12-е теряется до 28%.

До 70% потерь зерна при уборке приходится на жатки. Остальные потери складываются из-за недомолота зерна в колосьях, попадания вымолоченного зерна б солому и полову, высыпания зерна через щели и неплотно сделанные уплотнения сочленений.

Около 2% зерна теряется от несвоевременной его доставки, а до 4-5% из-за бездорожья. Из неприкрытого кузова с зерном выдувается до 3 кг зерна на каждые 5 км, а от неплотных стенок бортов теряется до 10 кг на 1 км и более.

Потеря только одного колоса на м2 поля приводит к недобору 10-16 кг зерна на гектаре. Если учесть, что в России с опозданием убирается около 40 млн/га хлебов, то общие потери зерна составляют около 500 тыс. тонн. Неправильная настройка жаток и комбайнов приводит к ежегодному снижению валового сбора зерна в России на 1,5 млн тонн [9].

Снижение потерь зерна в значительной степени связано с организацией уборочного процесса. Уборка должна быть поточной и комплексной. Поле перед уборкой должно быть приготовлено. Прежде всего, проводится обкашивание полей на 1,5-2 м по периметру и делаются прокосы на загонки.

Все комбайны проверяют на стационаре на герметичность, и при необходимости проводится дополнительная герметизация и ставятся зерноуловители. Осуществляется проверка жаток на целостность хедеров и молотильного аппарата, при необходимости на лопасти мотовила набиваются ремни. Разрабатываются комбайны, оснащенные хедерами без мотовила, а с механизмом очеса, что позволяет свести до минимума потери колосьев, особенно сильно полеглых хлебов.

Скашивание в валки должно проводиться в сухую погоду за 2-4 суток, а подборка валков произведена на 3-8-е сутки.

Режим работы молотильного аппарата комбайна должна соответствовать инструкции. Влажность зерна при уборке изменяется в Сибири в широких пределах как в течение нескольких суток, так и в течение одних. Режим работы изменяется в зависимости от назначения зерна: товарные или семенные посевы.

При уборке семенных участков важно учитывать не только физические потери семенного зерна, но и потери, связанные с его травмированностью. Новые комбайны не рекомендуется использовать на семенных участках, пока они не уберут около 100 га товарных посевов. Подача хлебной массы в барабан должна быть не менее 3.5-4,5 кг сек. При меньшем поступлении увеличивается травмированность зерна.

зерно пшеница картофель возделывание