Цель любого производителя картофеля — добиться максимально возможной прибыли. Естественно, что достижение этой цели предполагает получение высоких урожаев качественного картофеля. При этом любой метод повышения урожайности должен быть критически осмыслен с экономической и организационноуправленческой точек зрения, и в этом смысле проращивание семенных клубней не составляет исключения.
Вне зависимости от того, входит ли в намерения организаторов работ проращивание или не входит, очень важно произвести обследование клубней на наличие в них признаков заболеваний, а также механических и температурных повреждений. Обследование должно производиться сразу же после закупки семенного картофеля и получения его в хозяйстве. Осматривают один мешок из двадцати, отбирая для обследования около 15 клубней из верхней и нижней частей мешка. Для обнаружения признаков болезни пять клубней необходимо вымыть. Кроме того, целесообразно проверить наличие влажных участков на поверхности мешка, свидетельствующих о наличии гнилых клубней. Если обнаружены больные клубни, а решение о реализации закупленных семян уже принято, поврежденные клубни следует удалить.
Для предупреждения прорастания клубней после начального профилактического периода их необходимо хранить в темном помещении при температуре не выше 3 °С и не ниже О °С.Проращиваемый картофель следует хранить при температуре 6—8°С. Более высокая температура способствует слишком быстрому развитию ростков. Если по какой-либо причине (например, из-за плохой погоды во время посадки) необходимо приостановит! процесс прорастания, температуру снижают до 3°С.
Поступающий в хранилище воздух выводится обычно либо через естественные щели строения, либо через решетчатое вентиляционное отверстие. Однако, если воздух может легко покидать строение, значит существует возможность и нежелательной его утечки, приводящей к избыточному нагреву либо охлаждению помещения. Иными словами, помещение должно быть герметизировано и оснащено вентиляционным выходом, работающим под давлением. Последний обычно представляет собой клапан из легкого пластика или алюминия, открывающийся под давлением изнутри и закрывающийся от притока воздуха снаружи.
Однако если пользоваться только вентиляцией, то задача поддержания необходимой температуры в хранилище семенного картофеля с плохой теплоизоляцией оказывается вообще неразрешимой.Вопросы теплоизоляции приобретают особую важность во всех случаях, когда речь идет о помещениях для картофеля, и детально эта проблема будет рассмотрена в главе 12.
Помещения, оборудованные теплоизоляцией и вентиляционными устройствами, равно как и хранилище с принудительным охлаждением (кроме тех, в которых картофель предохраняется от прорастания), требуют искусственного освещения. Как уже упоминалось выше, это необходимо для того, чтобы ростки картофельных клубней были зелеными и крепкими.
Как уже упоминалось, семенные клубни немедленно после доставки должны пройти соответствующую профилактическую обработку. Для этого картофель в течение двух недель выдерживают при температуре 13— 16 °С в помещении с высоким уровнем влажности. Такие условия способствуют заживлению всех повреждений, а также приостанавливают распространение фомозной и сухой гнили.
Можно выделить три основных типа помещений, используемых для проращивания картофельных клубней: теплицы, теплоизолированные светозащищенные хранилища и хранилища с принудительным охлаждением.Современные конструкции теплиц допускают стеллажное штабелирование с легким доступом к лоткам. Поскольку поддержание требуемой температуры в теплицах всегда связано с трудностями, лотки оказываются наиболее удобной тарой для семян: их легко подвергнуть осмотру и выбраковке. Стеллажи в каждом ряду располагают на расстоянии 150 мм друг от друга, чтобы большинство клубней могли получить свою порцию света. Полуметровые интервалы между рядами считаются достаточными для прохода.
Одна из трудностей, сопутствующих проращиванию семенного картофеля, заключается в том, что при посадке ростки легко повреждаются и обламываются. Неполное проращивание представляет собой попытку сохранить все преимущества обычного проращивания, избавившись одновременно от риска повредить ростки при посадке. Это достигается путем прекращения проращивания сразу же после раскрытия глазков, когда длина ростков не превышает 1—2 мм.
Методы проращивания семенного картофеля, будь то хранение, сортировка или упаковка,— непрерывно совершенствуется, и одним из перспективных направлений является прозрачное пластиковое хранилище.Благодаря последним достижениям технологии получения пластмасс в настоящее время стало возможным изготовление легких листов прозрачного пластика большой площади. Существует опыт эксплуатации хранилищ, построенных из рам высотой 4,5 м и более, со вставленным в них прозрачным пластиком. Это дает те же преимущества в освещении, что и при использовании теплиц, но без трудоемкой операции остекления. При вентиляции с забором наружного воздуха в хранилищах такого типа может быть достигнута вполне удовлетворительная равномерность температуры. Хотя еще слишком рано давать оценки срока службы таких сооружений, уже сейчас можно сказать, что пластиковые листы со временем не теряют прозрачности.
Прежде чем рассматривать почвообрабатывающие орудия, используемые при возделывании картофеля, необходимо сформулировать требования, определяемые особенностями культуры картофеля. Культивация играет важную роль в получении максимальных урожаев хорошо сформировавшихся неповрежденных клубней и в нарезке гребней, которые впоследствии можно легко обработать при незначительных затратах труда (даже ручного). Культивация важна также и с точки зрения эффективной борьбы с сорняками.
Камни размером менее 12 мм могут давать даже положительный эффект при формировании почвы в гребни. Однако, когда камни более крупные, возникает проблема при уборке и опасность повреждения клубней. Крупные камни и комья следует удалить. Сбор, удаление и дробление камней будут рассмотрены ниже в этой главе.
Вспашка. Картофельные поля требуют вспашки на глубину не более 200—250 мм. Пашут обычно ранней осенью, и исключение при этом составляют только легкие почвы, допускающие весеннюю вспашку. Существенную роль играет заделка послеуборочных остатков, для чего могут быть использованы предплужники. Перед вспашкой может оказаться полезным дискование или мотыжение почвы. Вспашка в один след преимущественно затрагивает поверхностный горизонт, закладывая основу для последующей обработки.
Орудия с активными рабочими органами. В процессах предпосадочной обработки широкое применение получили культиваторы с активными рабочими органами. При их использовании важно следить, чтобы почва не подвергалась избыточному дроблению, так как слишком измельченная земля проявляет тенденцию к уплотнению при формировании гребней (в особенности это относится к нестабильным почвам).
Размер и форма гребней. Опыты показали, что идеальный гребень при ширине междурядий 750—900 мм должен иметь площадь поперечного сечения около 0,075 м2 (рис. 9). Этого вполне достаточно для того, чтобы обеспечить размещение клубней при урожае 50 т/га без нежелательного позеленения клубней. Гребень такого размера имеет высоту 200 мм и основание в момент формирования 550—650 мм.
Сепаратор фирмы «Рики» с лемехом шириной 1,25 м поднимает гребень, сформированный пятирядным гребнеобразователем с междурядьями 700, 750 или 900 мм (со снятым вторым и четвертым рабочими органами), или трехрядным гребнеобразователем со снятым вторым рабочим органом (рис. 14).
Нет другой такой культуры, при посадке которой фермеру приходилось бы сталкиваться с таким разнообразием методов, как при посадке картофеля. Существующие сажалки представлены шестью основными типами — от простых машин с ручной подачей клубней до сложных автоматических устройств с большим количеством сменного оборудования. При выборе метода посадки фермер должен учитывать размер посевной площади и наличие рабочей силы, а также искать компромисс при удовлетворении требований деликатности обращения с проросшими клубнями и равномерности расстояний между ними при посадке.
Сажалки принято классифицировать по типам дозирующих механизмов. Обычно выделяют шесть типов таких механизмов.Ручная подача. Простейший механизм представляет собой погружаемую в почву трубу, в которую оператор по звуковому сигналу опускает клубни. Существуют сажалки, оснащенные ячеистым подающим диском. Клубни вручную закладываются в ячейки, а затем через определенные интервалы высаживаются в почву.
Сокращению потерь урожая от повреждения ростков может способствовать использование выравненного посадочного материала в большинстве автоматических сажалок. В механизме с ложечными и пальцевыми аппаратами выравненный посадочный материал позволяет ужесточить контроль клубней на пути от насыпного бункера к узлам, осуществляющим собственно высадку. Это обеспечивает подачу к ложечкам или пальцам одновременно ограниченного числа клубней. При этом удается избежать повреждения клубней при скоплении в таких точках больших количеств семян. В сажалках с ременной подачей имеет место несколько иная ситуация. Здесь также регулируется поток клубней для уменьшения опасности повреждения, однако выравненный посадочный материал позволяет осуществлять более точную регулировку клапанов и вальцов. При этом уменьшаются колебания объемов заполнения дозаторов и тем самым обеспечивается большая равномерность шага посадки.
Исследования последних лет показывают, что «позитивные» высаживающие аппараты, такие, как ложечные, пальцевые и фасонно-ременные, обеспечивают (при наличии выравненного посадочного материала) наиболее равномерный шаг посадки. Машины с плоскоременной и многоременной подачей позволяют изменять шаг посадки в более широких пределах, хотя в этом случае большое значение приобретает норма высева. Выравненные семена и качественная регулировка таких механизмов могут значительно повысить точность расстояний между клубнями в ряду.
Общий темп работ зависит от многих факторов: совершенства сажалок, системы обработки семенных клубней перед посадкой, методов предпосадочной культивации и т. д. Если удается завершить посадку на всей площади, отведенной под основную культуру картофеля, в течение декады, то потери урожая от позднего посева исключаются.
В настоящее время выпускаются двух-, трех-, четырех- и щестирядные сажалки, и предпочтение какой-то одной из этих модификаций главным образом отдается в зависимости от размера отведенной под картофель площади. Чем больше захват сажалки, тем большее количество семян подлежит технологической перевозке и поэтому при выборе трактора следует принимать в расчет не только потребляемую сажалкой мощность, но также следить за тем, чтобы тяговое усилие трактора было достаточным для транспортировки навесной или полунавесной машины.
При оценке целесообразности приобретения автоматической картофелесажалки не следует упускать из виду вопрос о способе загрузки семенных клубней. Существуют модели сажалок, снабженные лишь небольшими питателями; в других предусмотрены емкости для лотков; в третьих—прицепные платформы (когда высаживают исключительно клубни ранних сортов либо проросшие клубни). Большие бункера, занимающие всю ширину машины, облегчают задачу загрузки высаживаемых клубней. Следует принимать в расчет высоту бункера и удобство его обслуживания для операторов и соответствующего оборудования.
Регулировка нормы высева у большинства сажалок проста и реализуется обычно путем замены звездочек привода. Обычно фирма-изготовитель указывает в сопроводительной документации на машину, какие именно звездочки следует менять. Если используются машины с ложечными или пальцевыми высаживающими аппаратами, то для обеспечения очень малых расстояний между семенными клубнями в рядке, как правило, приходится снижать скорость посадки.
Управляемое проращивание предполагает доставку клубней в хранилище (теплицу либо другое помещение), выгрузку их из хранилища весной и транспортировку к месту посадки. Это требует значительных затрат времени и труда, в особенности, если хранение производилось в обыкновенных лотках.
Основные виды оборудования, необходимые для тран-, спортировки семенных клубней, почти всегда используются на фермах и для других нужд. Это тракторный фронтальный погрузчик, тракторный вильчатый погрузчик или вильчатый автопогрузчик.
Эффективность и скорость посадки картофеля в большой мере зависит от решения различных задач, возникающих в этот период. Предпосадочная культивация часто производится непосредственно перед началом посадки, и чтобы избежать нежелательных задержек, необходимо иметь в распоряжении соответствующие мощности. Чтобы снизить затраты труда и экономично использовать трактор, целесообразно объединять культиваторы и сажалки в один агрегат. Если мощность на переднем валу трактора достаточна, культиватор можно навешивать спереди трактора, а сажалку—сзади. В другом варианте сажалку можно монтировать с помощью трехточечной навески непосредственно позади культиватора по типу тандема.
Химические удобрения вносят в разных фазах выращивания картофеля: до, во время и после посадки; на ботву и в почву. Удобрения могут быть в форме гранул, порошков, жидкостей, аэрозолей и фумигантов. Способ подкормки и качество ее проведения в значительной мере определяют успех применения удобрений.
Во всех случаях, за исключением применения серной кислоты, можно использовать обычные стандартные опрыскиватели. Ультрамалообъемное опрыскивание фунгицидами (20—30 л/га) можно успешно проводить с помощью авиации, что позволяет избежать повреждений и потерь, обычных при поздней обработке наземными машинами сильно разросшихся растений.
Калибровку следует проводить в начале каждого сезона, затем после обработки каждых 100 га и в случаях смены трактора, при замене колес, насадок, изменении рабочего давления.
Гранулы при выращивании картофеля используются для борьбы с вредными насекомыми и нематодами. Такие препараты, как оксамил и альдикарбор , — против тли и нематод; форат — против тли и проволочников. Эти химикаты вносят либо на всей обрабатываемой площади, либо в гребни при посадке.
Фумигацию (окуривание) проводят для уменьшения содержания нематод в почве. Обычно для этой цели используют 1,3-дихлоропропен (телон) .На практике главным образом нашли применение следующие три системы.
Среди всех пропашных культур именно для картофеля характерна наибольшая вероятность экономической отдачи от капиталовложений в орошении.Возможность проведения ирригационных работ является для фермера одним из решающих факторов управления как урожайностью, так и качеством выращивания картофеля, причем это относится и к ранним и к поздним сортам. Насколько велика потребность в орошении, видно из анализа климатических, почвенных и погодных условий, в которых протекают биологические процессы выращивания картофеля.
Ясно, что точные цифры указать невозможно, но в среднем при хорошо организованном производственном процессе повышение урожайности составляет примерно 0,08 т/га на 1 мм дополнительно подаваемой влаги. Эта цифра сохраняет устойчивость как для ранних, так и поздних сортов картофеля.
Существуют три главных источника воды для орошения: общественное водоснабжение, грунтовые воды ч поверхностные воды. Поскольку пользование общественным водоснабжением обходится слишком дорого, то для орошения картофельных полей реально принимать в расчет только два источника воды.
Чтобы к потребителю поступало требуемое количество воды с необходимым напором, система распределения должна тщательно планироваться. В систему частично либо полностью входят следующие компоненты: стационарный насос, передвижной бустерный насос, постоянный магистральный трубопровод и передвижные трубопроводы.
Обычные дождевальные установки. Стандартная система передвижных дождевальных установок кругового полива с переносными алюминиевыми трубами питается от магистрального водоснабжения. Эти установки вместе с трубопроводами должны перемещаться по орошаемому участку 3—4 раза в течение 12—16-часового дня. Система трудоемка (порядка 6 чел.-ч/га) и пользуется не слишком большой популярностью из-за однообразной утомительной работы и необходимости протаскивать трубы через влажную картофельную ботву. Стоимость ее невысока — около 900 ф. ст. за линию, способную оросить 0,4 га за один раз. Система обеспечивает хороший коэффициент распределе-ния, формируя капли, в достаточной мере соответст-вУющие сезону роста растений.
Вращающаяся консольная дождевальная машина.Консоль в таких машинах может крепиться в центре, совершая один оборот каждые 1,5—2 минуты, либо в нескольких точках, вращаясь вокруг одного из концов. Второй тип установок нельзя использовать для орошения картофельных полей, потому что колеса, поддерживающие консоль, движутся по кругу и не могут не пересекать гребней.
Успех уборки существенным образом зависит от проведения предшествующих ей технологических операций, многие из которых были обсуждены выше. Уборка— инженерная проблема, включающая в себя отделение клубней от почвы, комьев, камней и сорняков: при урожайности 50 т/га от каждой тонны убираемого картофеля необходимо отделить 24 т почвы и примесей. Этот процесс должен проходить со всеми возможными мерами предосторожности, чтобы свести к минимуму повреждения клубней.
Эта операция выполняется с целью профилактики заболеваний клубней и для облегчения их выкапывания. Для удаления ботвы производят ее химическое «сжигание» либо дробление, причем очень часто оба метода комбинируются.
Непрерывное сокращение численности постоянных и сезонных рабочих на фермах стимулировало разработку и внедрение картофелеуборочных комбайнов. В Великобритании в 1976 г. комбайновым способом было убрано уже 55 % урожая. В самые последние годы возросло применение автоматических комбайнов, используемых на почвах, где предварительно производились уборка и дробление камней (см. главу 2).
В современных комбайнах в основном используются электронные и воздушные сепараторы.Электронная система для отделения клубней от камней и комьев используется в сочетании с рентгеновским облучателем (рис. 39). Убираемый материал равномерно проходит через облучаемую зону, и пнев-.матически управляемые сортирующие пальцы, активизируемые излучением, направляют клубни на разгрузочный элеватор, не препятствуя выносу за пределы системы камней и комьев. Объекты повышенной плотности (камни, комья) не прозрачны для рентгеновских лучей. Не прозрачны для них также и клубни больших размеров, поэтому в приборе путем регулировки должен быть установлен такой порог чувствительности, при котором крупные клубни не удалялись .бы как чужеродные включения. Этот порог будет оставаться неизменным до тех пор, пока существенным образом не изменится максимальный размер убираемых клубней.
Если картофель с поля отправляют на рынок, возникает необходимость в калибровке его непосредственно на комбайне. Различные калибровочные механизмы могут быть в виде как стандартных, так и съемных узлов комбайна. Наиболее широкое применение находят конструкции с наматываемой и непрерывной цепью, которые будут подробно рассмотрены в главе 8.
Разгрузочный элеватор. Задачей его является доставка картофеля в прицеп с минимумом повреждений клубней. В комбайнах наиболее поздних конструкций используются разгрузочные элеваторы типа «лебяжья шея», опускаемые прямо в прицеп и предотвращающие удары клубней о дно и друг о друга. Практически во всех моделях (исключение составляют лишь самые дешевые) управление работой элеваторов осуществляется гидравлически и заключается в подъеме и опускании либо элеватора в целом, либо только последней, выгрузной его секции. К сожалению, в настоящее время нет ни одной фирмы, которая бы выпускала разгрузочные элеваторы с автоматической регулировкой высоты, хотя такой прибор уже разработан Шотландским институтом сельскохозяйственного машиностроения. С его помощью высота транспортера над прицепом выбирается такой, которая практически исключает повреждение клубней.
Промежуточный бункер и разгрузочный элеватор. Разгрузочный транспортер может быть объединен с промежуточным бункером емкостью до 350 кг для двухрядных машин, и в этом случае комбайн может продолжать работу во время смены прицепа. Для предотвращения сильных ударов клубней о дно бункера необходимо принять специальные меры.
Многие фирмы выпускают комбайны с ручной доработкой, оснащенные взвешивающим устройством с двойным лотком для засыпки в мешки, с помощью которого можно осуществлять непрерывную загрузку картофеля. В комплекте с такими комбайнами поставляются платформы для мешков. Двухрядные модели имеют удвоенное число взвешивающих устройств. Учитывая необходимость разворота комбайна в конце гона, платформы являются наиболее удобным средством для промежуточного хранения мешков (предпочтительно на поддонах). Важно при этом, что большинство уборочных машин может быть приспособлено под загрузку клубней в мешки. Для этого разгрузочный элеватор снимают, а вместо него устанавливают сортировщик и устройства для затаривания и взвешивания мешков. Такие устройства в ряде комбайнов можно размещать внутри бункера. Для разгрузки поддонов на ходу можно использовать вильчатые погрузчики.
При выборе картофелеуборочного комбайна необходимо принимать в расчет целый ряд факторов, таких, как почвенные условия, размеры подлежащих уборке площадей и производительность комбайна при минимальном повреждении клубней.
Следует помнить, что тот или иной комбайн не всегда можно однозначно отнести к одной из двух групп — с ручной переборкой или автоматических. Существуют машины с ограниченной рабочей площадью сортировочного стола, которые можно использовать и в автоматическом режиме и с применением ручного труда. Однако зона сепарации не во всех почвенных условиях является достаточной для обеспечения полной производительности комбайнов.
Определенный процент поврежденных клубней неизбежен. Интенсивное внедрение методов уборки и транспортировки картофеля, ориентированных на сокращение доли ручного труда, резко повышает этот процент.Из расчетов видно, что 20 % всего картофеля получает механические повреждения непосредственно в ходе уборки и транспортировки, а затем еще 10 % повреждений проявляются уже в хранилище в виде посинения или почернения клубней. Названные цифры могут колебаться в зависимости от погодных условий. У некоторых фермеров потери значительно больше, однако есть и такие фермеры, у которых так организованы уборка и хранение, что процент механических повреждений и заболеваний клубней гораздо ниже среднего по стране, причем дело не только в разновидности почвы или в составе оборудования: контрастные Цифры потерь демонстрируют хозяйства, эквивалентные по упомянутым показателям (табл. 12).
Прежде чем приступить к любой работе, связанной с аттестацией, необходимо уметь классифицировать типы и степень обнаруживаемых повреждений.Шотландский институт сельскохозяйственного машиностроения, а позднее и Отдел торговли картофелем в «Отчете о повреждениях» приводят в 1973 г. следующую классификацию повреждений, фиксируемых визуально.
Подсчитано, что от гребня до хранилища каждый клубень, не покидая пределов разнообразной техники, проходит дистанцию 100 м. При этом каждая операция, проводимая с картофелем, неизбежно связана с падениями либо резкими движениями клубней, то есть с вероятностью повреждений.
Раскалывание — обычно возникает, когда от точки приложения воздействия расходятся трещины.Смятие — когда энергия воздействия распространяется в малой области клубня, например при падении его на пруток транспортера (в этом случае возникает локальная вмятина в ткани клубня).
Доставка и выгрузка картофеля в хранилище могут производиться разными способами. В Великобритании чаще всего используются стандартные сельскохозяйственные прицепы грузоподъемностью от 2 до 10 т. Эти прицепы со смещенными назад ходовыми колесами передают часть своей массы на заднюю ось трактора. Большинство таких прицепов большой грузоподъемности оснащается тандемными колесами или шинами низкого давления и пригодно для выполнения любых транспортных работ. Разгрузка их производится путем опрокидывания, которое может обеспечивать Достаточную осторожность обращения с клубнями, если высота падения клубней в бункер сведена к минимуму. Задний борт с верхней подвеской, который поднимается одновременно с опрокидыванием кузова, создает значительные технологические удобства. Некоторые прицепы оборудуются передней решеткой, которая обеспечивает водителю возможность наблюдать за ходом наполнения прицепа. Такая доработка существующих кузовов представляется целесообразной как в технологическом, так и в экономическом отношении.
Питающий бункер. Первой позицией в линии загрузки хранилища является бункер. Выбор его зависит от системы транспортировки и пропускной способности линии. Простейший бункер может состоять из емкости, приспособленной к элеватору хранилища и имеющей ширину, согласованную с шириной прицепа. Днище емкости изготавливается решетчатым, чтобы обеспечить свободное просеивание почвы. Малая емкость бункера увеличивает время разгрузки прицепа. Поэтому большую популярность приобретают круп-ные бункера, принимающие весь груз прицепа или значительную его часть, увеличивая тем самым темп разгрузки и обеспечивая стабильную подачу картофеля. Плотность потока при этом согласована с пропускной способностью линии и условиями сортировки.
Возросшая популярность автоматических комбайнов одновременно означает и возросшую необходимость в удалении камней и комьев из картофеля, направляемого на хранение. В последнее время разработан ряд методов, позволяющих облегчить эту традиционную ручную работу, уменьшив одновременно количество поврежденных клубней. Из работ Шотландского института сельскохозяйственного машиностроения и отчетов Отдела торговли картофелем следует, что чем крупнее картофель, тем более чувствителен он к повреждениям. Клубни диаметром более 57 мм имеют грубых повреждений на 75 % больше, чем клубни диаметром 38—57 мм. Именно на отделение клубней крупного размера от камней, комьев и мелкого картофеля ориентированы упомянутые новые методы. Они призваны уменьшить вероятность повреждений и повысить эффективность ручной и электронной сортировки.
Система связанных транспортеров «концертина» (рис. 52), предназначенная для загрузки хранилища, позволяет производить удаление почвы и сортировку картофеля вне помещения. При этом единственным движущимся элементом во время загрузки является элеватор. Когда используется несколько транспортеров, возникает проблема сокращения числа и высоты падения клубней. Для перемещения (при необходимости) тяжелых узлов — элеватора и связанных транспортеров — используются лебедки.
Чем больше ковш, тем меньше вероятность повреждений, потому что меньшее число клубней контактирует с его краями и передней кромкой. Ковши промышленных погрузчиков имеют грузоподъемность до 3 т. Разработка и использование ковшей представляют собой задачи большой важности. Ковш должен быть шире трактора, без внутренних перегородок и отделений, с задней стенкой округлой формы, с боковыми стенками под углом 30°, с закругленными кромками. Легкий трактор, несущий ковш, в процессе работы должен перемещаться медленно, плавно. Предпочтительна система опрокидывания.
Выбор оборудования для сортирования картофеля достаточно велик и зависит от многих факторов: требуемой пропускной способности, запросов рынка, разновидности почвы, имеющихся трудовых ресурсов и системы хранения. Операции сортировки можно классифицировать следующим образом.
Типы питающих бункеров были обсуждены в разделе, касающемся загрузки хранилищ. Требования к подаче картофеля на сортировальную линию имеют некоторые отличия. Цель состоит в том, чтобы подача на линию была непрерывной и темпы ее можно было легко регулировать при необходимости согласования с условиями сортировки й калибровки. Кроме того, необходимо иметь определенный запас, чтобы линия не прекращала своей работы в случаях непредвиденных перерывов в подаче из хранилища. Обычная вместиг мость бункера — 4 т, хотя у различных моделей этот параметр может колебаться от 2,5 до 10 т и более. Темп подачи обычно задается электродвигателем с переменной частотой вращения, регулировка которого производится простой установкой указателя шкалы на нужное деление. Если же применен двигатель с постоянной частотой вращения, поток в линии регулируется с помощью датчиков и путем изменения скорости питающего элеватора.
С точки зрения эффективности сортировки важное значение имеет выбор места для контрольного стола. Если технологией предусмотрена предварительная калибровка для отделения мелких клубней, наиболее удобная точка для размещения стола — в конце калибровочной линии. Иногда, однако, возникает необходимость рассортировать картофель по целой группе гипоразмеров, и тогда в целях более рационального использования трудовых ресурсов контроль следует проводить в начале линии.
Сортировки, основной рабочий орган которых сито с продольными колебаниями, могут иметь разнообразное конструктивное оформление. Это может быть многоярусная конструкция, где сита с калибровочными отверстиями разного диаметра располагаются одно под другим (самые крупные отверстия на самом верху). Главное достоинство такой конструкции состоит в том, что крупные клубни имеют здесь минимальные перемещения и, следовательно, малую вероятность повреждений. Кроме того, такая сортировка при значительном числе типоразмеров требует небольшого рабочего пространства. Для удаления клубней, задержавшихся на сите, используются очистительные приспособления, периодически вводимые под каждое сито.
За калибровкой следует взвешивание и упаковка. В Великобритании наибольшее распространение получили 25-килограммовые мешки, сшиваемые скрепками или проволокой. С одной из проблем контроля веса столкнулся Департамент торговли и промышленности при разработке стандарта на автоматическое взвешивание. Предусматривается, что машина не должна давать недовеса или перевеса, превышающего 125 г. Если взвешенная масса не удовлетворяет стандарту, требуется довешивание. Простые и недорогие автоматические весы не имеют довешивающего механизма, и, следовательно, по достижении запрограммированной массы подача клубней немедленно переключается на следующий мешок. Возникают недовесы и перевесы, что требует контрольного взвешивания. Устройство снабжено двумя мешкодержателями, действующими попеременно, так что подача картофеля производится практически непрерывно. Весы этого типа имеют пропускную способность 5 т/ч (двести 25-килограммовых мешков в час) и требуют для обслуживания, как минимум, двух операторов — для зарядки машины мешками и для закрытия наполненных мешков (рис. 61).
При проектировании линий для калибровки картофеля следует предусматривать их разбивку на три секции: прохладную для «грязных» операций; теплую — для чистых и прохладную для хранения перед реализацией.
Картофельный клубень — живой организм, содержащий 75 — 80 % воды. Он снабжен коркоподобной ко- журой с мелкими порами, благодаря которым оказываются возможными дыхание и испарение влаги.Картофельный клубень теоретически допускает! хранение до нескольких месяцев, с возможными в те-1 чение этого срока прорастанием, увяданием, измене-1 ниями состава, такими, как увеличение содержания са- хара, что всегда сопутствует старению. На практике! потери при хранении могут быть неоправданно вели- ки: по данным отчета за 1961 — 1962 гг., на сорока одной ферме в Великобритании гниению подверглось в среднем 15 % картофеля (с минимальным значением! 2 % и максимальным — 68 %). Несмотря на то, что с тех пор прошло более 20 лет, заметных улучшений в хранении картофеля не произошло.
Как уже упоминалось, картофель дышит, выделяет тепло, влагу и углекислый газ, и если ставится задача правильного хранения, то все продукты выделения должны удаляться, а энергия дыхания должна быть ограничена. Для выполнения этой задачи требуется пропускать через бурт воздух либо путем естественной конвекции, либо с помощью вентилятора (принудительная вентиляция). Прежде чем обсуждать типы картофелехранилищ, полезно остановиться на различных элементах вентиляционного оборудования.
Картофелехранилища бывают двух основных типов: с принудительной активной вентиляцией и без нее. В течение последних двадцати лет наметилась тенденция к более широкому использованию систем принудительной вентиляции, однако в некоторых случаях более уместной представляется непринудительная.
Для разработки и реализации методики хранения картофеля необходимы определенные знания в области психрометрии. Психрометрия — наука о термодинамике воздуха в его взаимосвязи с другими компонентами окружающей среды. В процессе хранения картофеля температура воздуха в помещении и его влажность меняются, и знание этих изменений помогает прогнозировать термодинамические взаимодействия параметров среды в различных ее состояниях. Важно помнить, что в смысле термодинамики воздух — это смесь двух составляющих: сухого воздуха и паров воды.
Приводимые ниже уравнения позволяют определить скорость охлаждения картофеля при хранении его насыпью, поэтому значение их для оператора хранилища очевидно. Необходимо подчеркнуть, что это только оценка, потому что уравнения построены на предположении, что температура и влажность воздуха постоянны.
Хорошо известно, что клубни начинают терять влаг как только относительная влажность в помещении хранилища становится ниже 100 %. А поскольку эта цифра обычно недостижима, то недостающая влажность помещения немедленно оборачивается потерей влаги картофелем, поэтому не удивительно, что иногда потери массы клубней составляют до 5 %.
Первые две причины подробно рассматриваются в главе о теплоизоляции, поэтому здесь будут обсуждены только последние три.Обычно лечение картофеля проводят следующим образом: помещение закрывают, и температура в нем за счет выделяемого при дыхании клубней тепла начинает повышаться. Однако, если сроки уборки были затянуты или она проводилась в особенно холодную погоду, может оказаться полезным дополнительный обогрев.
Эта мера может считаться оправданной, если необходимо хранить картофель дольше чем до середины апреля. Прежде чем принимать решение о приобретении холодильной установки, полезно ознакомиться с имеющимися местными сводками погоды на длительный период.
Задача любой системы контроля, используемой в картофелехранилище, — поддержать температуру и относительную влажность воздуха, проходящего через картофель, в предписанных пределах, то есть создать для культуры наиболее благоприятные условия хранения. Если считать, что конструкция помещения и система его вентиляции соответствуют предъявляемым к ним требованиям, то размеры потерь картофеля при хранении зависят главным образом от качества выполнения организационно-управленческих функций. Чтобы облегчить эту задачу для оператора, используют систему контроля.
Окружающий воздух. Окружающий воздух воздух вне хранилища.Рециркуляция. Вентиляция по замкнутой цепи, производимая с помощью воздуха, уже проходившего через культуру.Рабочая зона. Рабочая зона — интервал между значениями контролируемого параметра, при которых происходит включение и выключение оборудования, обеспечивающего управление. Например, обогреватель должен включаться при О °С и выключаться при 2°С. Полоса температур, заключенная между этими крайними значениями, и есть рабочая зона. Если ширина этой полосы близка к нулю, то обогреватель будет непрерывно включаться и выключаться (эффект слежения).
Чаще всего в зимний период температура наружного воздуха ниже, чем требуемая температура в хранилище (рис. 88). Этот перепад температур может быть использован для охлаждения хранящегося картофеля. Любая система управления должна обладать способностью обеспечивать полную реализацию охлаждающего потенциала наружного воздуха, гарантируя при этом все необходимые меры, предупреждающие промерзание клубней.
Способность управлять работой любого картофелехранилища в значительной степени зависит от оснащенности измерительными средствами для контроля четырех главных параметров — температуры, влажно-, сти, воздушного потока и давления. Способы и средства измерения давления были уже рассмотрены в главе 9.
Термостат, используемый в картофелехранилище должен иметь достаточную жесткость, поэтому при менение комнатных термостатов здесь исключается Должны обеспечиваться легкость считывания установ ленной на нем температуры и простота ее изменения I случае необходимости. Следует также предусматри вать периодическое изменение рабочей зоны термостата.
Аппаратура контроля условий хранения может стать как источником доходов, так и причин убытков для фермера. Все зависит от правильности ее функционирования. Поэтому перед началом каждого сезона необходимо проверять все без исключения измерительные приборы.
И последний пример — система контроля фирмы «Коммандер бай Кредшайр».В состав этой системы может входить до тысячи датчиков с индивидуальной регистрацией данных. Как и в предыдущем примере, каждый из датчиков допускает автономную установку требуемой температуры. Одновременное использование всех датчиков необязательно.
Вопрос о целесообразности теплоизоляции потолка и стен картофелехранилища обычно возникает в связи с необходимостью решения трех важных проблем: поддержания в помещении заданной температуры (высокой или низкой в зависимости от технологических требований), минимизации зависимости температуры в хранилище от погодных условий и предотвращения конденсации водяных паров на внутренних поверхностях помещения.
Существует целый ряд способов количественной оценки изолирующих свойств различных материалов и конструкций. Поэтому полезно иметь представление, какими терминами пользуются специалисты при формировании упомянутых оценок, и что каждый из этих терминов означает.
Уровень изоляции, необходимый для того, чтобы из бежать замерзания картофеля, можно определить с помощью формул, предложенных Д. И. Бартлеттом из Консультативной сельскохозяйственной службы.Меры защиты от морозов. Если не применять обогревателей, то в холодные дни температура в хра нилище будет падать. Для того чтобы избежать пов реждения культуры морозом, количество тепла, на! копленного в помещении в ходе предшествовавшего процесса, должно быть достаточным, чтобы при фактическом тепловом потоке через элементы конструкции температура в хранилище не падала ниже 1 °С.